CID-NOR-N-SI-0001

No. de Documento: CID-NOR-N-SI-0001

Rev.: 0 FECHA: 14-AGOSTO-1998

COMITÉ INTERORGANISMOS DE DUCTOS

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GRUPO DE NORMATIVIDAD

REQUISITOS MINIMOS DE SEGURIDAD PARA EL DISEÑO, CONSTRUCCION, OPERACION, MANTENIMIENTO E INSPECCION DE DUCTOS DE TRANSPORTE. CID-NOR-N-SI-0001 ANTES NO. 07.3.13

SI LOS SELLOS EN ESTE DOCUMENTO NO ESTAN EN ORIGINAL, NO ES UN DOCUMENTO CONTROLADO

COMITÉ INTERORGANISMOS DE DUCTOS GRUPO DE NORMATIVIDAD

DOCUMENTO NORMATIVO

REQUISITOS MINIMOS DE SEGURIDAD PARA EL DISEÑO, CONSTRUCCION, OPERACION, MANTENIMIENTO E INSPECCION DE DUCTOS DE TRANSPORTE

No. de Documento: CID-NOR-N-SI-0001

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HOJA DE AUTORIZACIÓN PROPONEN: Grupo de Normatividad del CID PEMEX-EXPLORACIÓN Y PRODUCCIÓN ING. FRANCISCO FERNÁNDEZ LAGOS

PEMEX-GAS Y PETROQUIMÍCA BÁSICA ING. JOSÉ LUIS LUNA BÁEZ

PEMEX-REFINACIÓN ING. VICTOR MANUEL FARÍAS HERNÁNDEZ

PEMEX-PETROQUÍMICA ING. FRANCISCO ROMERO GARIBAY

ING. TIBURCIO ZAZUETA RAMOS COORDINADOR DEL GRUPO DE NORMATIVIDAD

APRUEBAN: PEMEX-EXPLORACIÓN Y PRODUCCIÓN ING. J. JAVIER HINOJOSA PUEBLA

PEMEX-GAS Y PETROQUIMÍCA BÁSICA ING. VICENTE LIMA PÉREZ

PEMEX-REFINACIÓN LIC. PEDRO CARLOS GOMEZ FLORES

PEMEX-PETROQUÍMICA ING. RADAMEX A. JUÁREZ S.

PEMEX-CORPORATIVO ING. ARTURO PUEBLITA PELISIO

AUTORIZA: LIC. CLAUDIO URENCIO CASTRO PRESIDENTE DEL COMITÉ INTERORGANISMOS DE DUCTOS

México, D.F. a 14 de Agosto de 1998. SI LOS SELLOS EN ESTE DOCUMENTO NO ESTAN EN ORIGINAL, NO ES UN DOCUMENTO CONTROLADO


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FECHA: 14-AGOSTO-1998

No. de Documento CID-NOR-N-SI-0001

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INDICE

TEMA

PAGINA

1. OBJETIVO

8

2. ALCANCE

8

3. ACTUALIZACION

9

4. DEFINICIONES

10

5. RESPONSABILIDADES

24

6. DESARROLLO

25

7. REFERENCIAS

263



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CONTENIDO PAGINA 1. OBJETIVO

8

2. ALCANCE

8

3. ACTUALIZACION

9

4. DEFINICIONES

10

5. RESPONSABILIDADES

24

5.1 Comité Interorganismos de Ductos

24

5.2 Grupo de Normatividad del CID

24

5.3 Representantes de los Organismos Subsidiarios y Empresas Filiales de PEMEX en el CID

24

6. DESARROLLO 6.1 SISTEMA DE DUCTOS PARA EL TRANSPORTE DE HIDROCARBUROS LIQUIDOS

25 25

6.1.1 Generalidades

25

6.1.2 Diseño

26

6.1.3 Válvulas de seccionamiento

37

6.1.4 Materiales, inspección y pruebas

39

6.1.5 Requisitos generales para prueba hidrostática

40

6.2 SISTEMAS DE DUCTOS PARA TRANSPORTE Y DISTRIBUCION DE HIDROCARBUROS GASEOSOS

42

6.2.1 Generalidades

42

6.2.2 Diseño

43

6.2.3 Materiales

62

6.2.4 Requisitos generales de diseño para prueba hidrostática

69



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6.3

6.4.


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CONSTRUCCION

79

6.3.1 Generalidades

79

6.3.2 Requisitos de construcción

80

6.3.3 Soldadura

84

6.3.4 Inspección y pruebas de soldadura

97

6.3.5 Estándares de aceptabilidad por pruebas no destructivas en soldaduras

99

6.3.6 Limpieza interior

105

6.3.7 Conexión de ramales

105

6.3.8 Control de corrosión externa

114

6.3.9 Empates

114

6.3.10 Pruebas hidrostáticas

115

6.3.11 Obras especiales

118

6.3.12 Limpieza y reacondicionamiento del derecho de vía

140

6.3.13 Inspección de la tubería mediante equipo instrumentado

140

6.3.14 Inspección y prueba de materiales

141

6.3.15 Accesorios

144

OPERACION

176

6.4.1 Generalidades

176

6.4.2 Actualización de la clase de localización para líneas en operación

177

6.4.3 Verificación de la presión máxima permisible de operación en ductos existentes

179

6.4.4 Precauciones para poner fuera de servicio temporal o permanentemente un ducto

180

6.4.5 Variación de la presión máxima de operación

180



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6.4.6 Requisitos generales para cambio de servicio de ductos de 181 transporte 6.4.7 Apéndice (Odorización del Gas) 183 6.5.

6.6

6.7.

INSPECCION, MANTENIMIENTO Y REPARACION

188

6.5.1 Generalidades

188

6.5.2 Inspección

189

6.5.3 Programas de inspección

189

6.5.4 Mantenimiento

192

6.5.5 Reparaciones

193

6.5.6 Registros

210

CORROSION

218

6.6.1 Control de la corrosión

218

6.6.2 Control de la corrosión exterior

218

6.6.3 Control de la corrosión interior

231

6.6.4 Inspección del ducto mediante equipo instrumentado

241

6.6.5 Instalaciones superficiales

244

6.6.6 Estadísticas y registros

245

SEÑALAMIENTO

247

6.7.1 Generalidades

247

6.7.2 Señalamiento tipo informativo

247

6.7.3 Señalamiento tipo restrictivo

249

6.7.4 Señalamiento tipo preventivo

251

6.7.5 Disposiciones generales

252



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7. REFERENCIAS

263

7.1 Normas de Seguridad

263

7.2 Normas de Proyecto y Construcción de Obras

264

7.3 Normas del Comité Interorganismos de Ductos (CID)

264

7.4 Instituto Americano del Petróleo (API)

264

7.5 Sociedad Americana para Pruebas y Materiales (ASTM)

265

7.6 Sociedad Americana de Ingenieros Mecánicos (ASME)

265

7.7 Estandarización de la Sociedad de Fabricantes (MSS)

266

7.8 Asociación Nacional de Protección contra el Fuego (NFPA)

266

7.9 Asociación Nacional de Ingeniería de Corrosión (NACE)

266



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1. OBJETIVO Establecer los requisitos mínimos de seguridad que deben cumplirse para el diseño, selección de materiales, construcción, pruebas, operación, mantenimiento e inspección de ductos terrestres destinados al transporte de hidrocarburos.

2. ALCANCE El presente documento aplica a todos los sistemas de ductos terrestres destinados al transporte de hidrocarburos, de los diferentes Organismos Subsidiarios de Petróleos Mexicanos, los cuales para aplicación de esta norma son clasificados de la siguiente manera: SISTEMAS PARA EL TRANSPORTE DE HIDROCARBUROS LIQUIDOS. Serán los ductos que se destinen al transporte de petróleo crudo, condensados, gasolina natural, gases licuados, amoniaco anhidro líquido y productos derivados de la refinación del petróleo. SISTEMAS PARA EL TRANSPORTE Y DISTRIBUCION DE HIDROCARBUROS GASEOSOS. Serán los ductos que se destinen al transporte y distribución de productos en estado gaseoso, gas natural derivado de la extracción o gases obtenidos a partir del tratamiento o destilación del petróleo. Esta norma no debe ser retroactiva o interpretada para aplicarse a sistemas de transporte por tubería instalados antes de la fecha de emisión de este documento, para el diseño, materiales, construcción y pruebas. Sin embargo, las consideraciones de esta norma deben ser aplicables para modificaciones, sustitución, incremento en las condiciones normales de trabajo o cambio de servicio de un sistema de ductos existente; asimismo, en lo relativo a la operación, mantenimiento y el control de corrosión de sistemas de ductos nuevos y/o existentes.






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3. ACTUALIZACION Las sugerencias para la revisión de esta Norma deberán ser enviadas al Coordinador en turno del Grupo de Normatividad del CID, quien deberá realizar la actualización de acuerdo a la procedencia de las mismas. Cualquier Organización o Grupo de Trabajo de Petróleos Mexicanos que sea usuario de este Documento Normativo, podrá sugerir y recomendar modificaciones y/o actualizaciones a este documento, el cual deberá revisarse cada dos años como máximo o antes si existen cambios que así lo ameriten.






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4. DEFINICIONES Para los fines de esta Norma, así como para las actividades que se desarrollan en los trabajos relacionados con Normatividad, se utilizarán como DEFINICIONES las siguientes: 4.1

Acanaladura. Es la aparición de canales o estrías sobre el ducto debido a golpes fortuitos o roces de objetos.

4.2

Acero aleado. Son las aleaciones al fierro y ciertos segmentos, con el objetivo de mejorar sus propiedades mecánicas.

4.3

Acero al carbón. Son todas las aleaciones al fierro y contenido de éste de 0.08% y 2% en peso.

4.4

Alargamiento mínimo especificado. Es el alargamiento mínimo, expresado en porciento de una longitud calibrada en el espécimen para la prueba de tensión prescrita por la especificación, bajo la cual se adquiere el material de la fábrica.

4.5

Ánodo. Elemento emisor de corriente eléctrica, es el electrodo en el cual ocurre el fenómeno de oxidación.

4.6

Ánodo galvánico o de sacrificio. Es el metal con potencial de oxidación más electronegativo que el ducto por proteger y que al emitir corriente de protección, se consume.

4.7

Bases de diseño. Es la información que se debe proporcionar para que pueda desarrollarse un proyecto.

4.8

Cama Anódica. Es el grupo de ánodos, ya sea inertes o galvánicos que forman parte del sistema de protección catódica.

4.9

Campo Magnético. Es el espacio alrededor de una área magnetizada, o un conductor con corriente, en el cual se ejerce la fuerza magnética.

4.10

Cátodo. Es el electrodo de una celda electroquímica, en el cual ocurren las reacciones electroquímicas de reducción, en un sistema de protección catódica es la estructura a proteger.

carbono con un






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4.11

Clase de localización.- Es el área geográfica a lo largo de la tubería clasificada de acuerdo al número y proximidad de construcciones.

4.12

Concavidad interna. Es la distancia perpendicular entre una extensión de la superficie de la pared del tubo y el punto más bajo de la superficie del cordón de soldadura.

4.13

Condensados. Mezcla de hidrocarburos que se obtiene por medio de enfriamiento después de ser comprimido y que tienen un alto contenido de propano.

4.14

Corriente de Protección. Es la magnitud de corriente directa necesaria para obtener los valores de potencial de protección de una estructura metálica enterrada y/o sumergida en un electrolito.

4.15

Corriente Parásita. Es la corriente directa que a través del electrolito proviene de otra fuente de energía distinta al circuito previsto. Si en un ducto metálico entra corriente de esta clase, se producirá corrosión en las áreas donde la corriente parásita abandona el ducto metálico para retornar a su circuito de origen.

4.16

Corrosión. Es el proceso de naturaleza electroquímica, por medio del cual los metales refinados retornan a formar compuestos (óxidos, hidróxidos, etc.) termodinámicamente estables debido a la interacción con el medio.

4.17

Corrosión Atmosférica. Es la corrosión por acción del medio ambiente y generalmente se presenta en instalaciones aéreas.

4.18

Corrosión Generalizada. Es una corrosión en instalación interna uniforme.

4.19

Corrosión Localizada. Es este tipo de corrosión ni la superficie ni el medio son homogéneos, los productos insolubles generados por corrosión se precipitan formando películas en la superficie del metal dichas películas no son uniformemente perfectas.

4.20

Defecto en el recubrimiento (Holiday). Discontinuidad en el material anticorrosivo que expone la superficie del metal al medio electrolítico que lo rodea.






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4.21

Densidad de Corriente. Es la corriente directa por unidad de área, expresada usualmente en miliamperios por metro cuadrado o miliamperios por pie cuadrado.

4.22

Derecho de vía.- Es la franja de terreno donde se alojan tuberías al servicio de PEMEX con los señalamientos adecuados y las medidas especificadas para cada tipo, de modo tal que no sean alterados, deberá estar en condiciones transitables, además libre de deslaves, hundimientos, construcciones, de maquinaria y labores agrícolas.

4.23

Derecho de Vía Privado.- Es el derecho de vía no localizado en caminos, calles, vías rápidas usados por el público.

4.24

Diablo. Dispositivo con libertad de movimiento que es insertado en el ducto, para realizar funciones operacionales, de limpieza e inspección.

4.25

Diablo de Limpieza. Es un dispositivo para limpieza, eliminar aire y para verificar dimensiones interiores del tubo.

4.26

Diablo Geómetra. Dispositivo que se utiliza para verificar la existencia de abolladuras, dobleces y ovalamientos en el ducto.

4.27

Diablo Simulador (DUMMY). Equipo de peso y longitud equivalente a la del diablo instrumentado. Su propósito es de verificar que el diablo instrumentado pasará a lo largo de todo el ducto.

4.28

Disco de Ruptura. Es un diafragma que puede ser de metal, plástico, o grafito el cual es sostenido entre bridas especiales diseñado para romperse a una presión predeterminada.

4.29

Ducto.- Sistema que se compone de diferentes partes como: válvulas, bridas accesorios, espárragos, dispositivos de seguridad o alivio, partes y componentes.

4.30

Ducto Enterrado. Es aquel ducto terrestre que está alojado generalmente por lo menos a 1.0 m. bajo la superficie del terreno a partir del lomo superior en suelos secos o húmedos.






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4.31

Ducto Sumergido. Es aquel ducto terrestre que puede estar enterrado o sobre el lecho de un cuerpo de agua (pantano, río, laguna, lago, etc.). No se refiere a las ductos submarinas de transporte.

4.32

Electrodo de Referencia. Es una media celda electroquímica cuyo potencial es constante, electrodo no polarizable.

4.33

Electrolito. Es un medio líquido o sólido capaz de conducir corriente eléctrica por el movimiento de iones, se refiere al terreno o al agua en contacto con un ducto metálico enterrado y/o sumergido.

4.34

Esfuerzo. Es la fuerza resultante en un cuerpo provocada por fuerzas externas, que un cuerpo soporta en su forma y tamaño, indistintamente se le llama esfuerzo o esfuerzo unitario y se expresa en kg/cm2 o lb/pulg2.

4.35

Esfuerzo a la tensión. Es la carga aplicada dividida entre el área de la sección transversal original del espécimen.

4.36

Esfuerzo tangencial. Es el esfuerzo producido por la presión de un fluido en la pared de un tubo que actúa circunferencialmente en un plano perpendicular al eje longitudinal del tubo.

4.37

Esfuerzo tangencial máximo permisible. Es el esfuerzo de diseño de un sistema de tuberías y depende del material del tubo, localización de la línea y las condiciones de operación.

4.38

Especificación PEMEX RE-32. Recubrimiento epóxico a base de resinas, pigmentos e inertes, utilizado generalmente en zonas de mareas y oleajes.

4.39

Estación de Regulación de Presión. Equipo instalado en troncales o ramales para reducir y regular la presión en dichas tuberías, incluye válvulas, instrumentos de control, líneas de control.

4.40

Estación de Regulación.- Es la instalación donde se regula la presión a la máxima permisible o proyectada.

4.41

Factor por eficiencia de junta. Es el factor por el que se debe multiplicar el valor del esfuerzo máximo permisible para obtener el esfuerzo permisible apropiado, que depende del proceso de soldadura del tubo.






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4.42

Fuga de Flujo Magnético. Es el campo magnético que se separa o regresa a determinada área como resultado de una discontinuidad o un cambio de sección.

4.43

Gasolina natural. Es aquella que se obtiene a partir del gas natural.

4.44

Gas licuado. Se considera como gas licuado aquel cuya composición está formado básicamente por cualquiera de los siguientes hidrocarburos o mezcla de ellos: propano, propileno o butano en estado líquido.

4.45

Gas natural. Es una mezcla de hidrocarburos que se encuentran en fase gaseosa, cuya composición es principalmente metano y en menores cantidades propano y butano.

4.46

Gasoductos. Son los sistemas o conjuntos de instalaciones que sirven para transportar el gas natural, gasolina natural o gas combustible procedente de los centros productores o de las plantas de tratamiento y utilización de gases, a los centros de distribución o a los usuarios de grandes volúmenes.

4.47

Grieta. Hendidura o abertura pequeña en la pared del ducto.

4.48

Hidrocarburos amargos. Son aquellos que en su composición contienen ácido sulfhídrico.

4.49

Hot Tapping.- Es una conexión realizada de un ramal en una línea en servicio u operando. La conexión del ramal de tubería se realiza cuando la línea principal esta bajo presión interna.

4.50

Inclusión de Escoria. Es un sólido no metálico atrapado en el metal de la soldadura o entre el metal y el metal de tubo.

4.51

Indice de Densidad de una Milla. En un número proporcional a la densidad de población, en una área de una milla de longitud del ducto por un cuarto de milla de ancho tomando como centro la tubería.

4.52

Inhibidor de Corrosión. Es un compuesto químico inorgánico u orgánico, que al inyectarse al interior de los ductos forma una película entre la pared metálica y el medio corrosivo disminuyendo la velocidad de corrosión interior.






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4.53

Inspección periódica.- Es la revisión oportuna y continua de la señalización a fin de garantizar la operación de los ductos y proteger los asentamientos humanos aledaños a las mismas, con el propósito de detectar anomalías que representen un riesgo al sistema de operación. Pudiendo ser del tipo aéreo, por vehículo terrestre, ó a pie.

4.54

Instalación superficial.- Porción de ducto no enterrado utilizado en troncales, válvulas de seccionamiento, trampas de envío y recibo que se emplean para desviar, reducir y regular la presión en el ducto, incluye válvulas, instrumentos de control y tubería.

4.55

Junta de Aislamiento. Accesorio intercalado en el ducto, constituido de material aislante que sirve para seccionar eléctricamente el ducto por proteger.

4.56

Muesca. Es todo hueco sobre la pared del ducto causado por el golpe de algún objeto agudo.

4.57

Odorización. Es la adición de ciertos compuestos sensibles de olfato, básicamente mercaptanos, los cuales imparten un olor característico para que en caso de fuga de gas natural sea fácilmente detectable.

4.58

Oleoductos. Son los sistemas de transporte que tienen por objeto enviar petróleo crudo y asociado con otros hidrocarburos, entre una estación de recolección o una estación de almacenamiento y las terminales.

4.59

Operación normal.- Para que un ducto trabaje en condiciones normales no se deberá exceder la presión de diseño interna en ningún punto de la tubería.

4.60

Porosidad o cavidad de gas. Son burbujas de gas ocluidas o atrapadas en el metal de la soldadura.

4.61

Potencial Natural. El potencial espontáneo (sin impresión de corriente) que adquiere una estructura metálica al estar en contacto con un electrolito, también denominado potencial de corrosión.

4.62

Potencial ducto/suelo. Es la diferencia de potencial entre una ducto de acero enterrada y/o sumergida protegida catódicamente y un electrodo de referencia en contacto con el electrolito.






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4.63

Presión de Diseño.- Es la presión máxima permitida calculada siendo ésta mayor o igual a la presión máxima de operación.

4.64

Presión de prueba máxima permitida. Es la presión interna máxima de un fluido permitida por esta norma para efectuar la prueba del ducto, de acuerdo a su localización.

4.65

Presión máxima permisible de Operación (MAOP).- Es la presión máxima a la que un ducto o segmento puede ser sometido.

4.66

Probeta. Espécimen de material metálico conocido y debidamente preparado, que se utiliza para observar y medir la velocidad de corrosión.

4.67

Protección Catódica. Es el procedimiento eléctrico para proteger los ductos enterrados y/o sumergidas contra la corrosión exterior, la cual consiste en establecer una diferencia de potencial para que las convierta en cátodo mediante el paso de corriente directa proveniente del sistema seleccionado.

4.68

Protección de Sobrepresión. Es el que proporciona un equipo o aparato instalado con el propósito de impedir que una presión superior a un valor determinado se presente en un recipiente a presión, en una línea de transporte o en un sistema de distribución.

4.69

Pruebas destructivas. Son aquellas en que las propiedades físicas de un material son alteradas y sufren cambio en la estructura.

4.70

Pruebas no destructivas. Son aquellas en que las propiedades físicas de un material no se alteran ni sufren cambio en su estructura.

4.71

Pruebas en blanco con testigos de corrosión. Medición de los efectos corrosivos a la tubería originados por el fluido que transporta, sin la aplicación de algún agente inhibidor.

4.72

Puenteo eléctrico. Es la conexión eléctrica entre ductos mediante un conductor eléctrico y terminales fijadas exprofeso con el fin de integrar en circuitos conocidos los ductos adyacentes.






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4.73

Ramales de Oleoductos. Son aquellas tuberías que sirven para transportar el aceite crudo desde una estación de recolección o desde una estación de almacenamiento o una planta de tratamiento, hasta su entronque con un oleoducto principal o bien las tuberías que se derivan de un oleoducto principal y terminan en un punto de entrega.

4.74

Ramales de Gasoductos. Son los tramos de tubería que se derivan de un gasoducto y terminan en una caseta de medición y control, que sea propiedad del organismo. Las tuberías que formen parte de los sistemas o redes de distribución de gas no se considerarán ramales de gasoductos.

4.75

Ranura. Es una abertura a propósito para hacer una soldadura de ranura.

4.76

Rayadura. Es el deterioro de una superficie cualquiera mediante incisiones.

4.77

Rectificador. Equipo que convierte corriente alterna en corriente directa controlable.

4.78

Recubrimiento anticorrosivo. Material dieléctrico aplicado al a superficie externa de un ducto, con el objeto de aislarla del medio ambiente.

4.79

Red.- Es un sistema de ductos utilizado para la distribución de gas dentro de las zonas urbanas y/o industriales.

4.80

Relevado de Esfuerzo. Es un tratamiento de revenido o de normalización con el objeto de aliviar a los materiales de tensiones residuales originados por esfuerzos internos inducidos durante los procesos a que son sometidos de fabricación, reparación o adaptación.

4.81

Resinas Epoxicas. Resina compuesta que se utiliza en recubrimientos de tipo esmaltado y que se aplica después del primario.

4.82

Resistencia a la Cedencia. Es el esfuerzo específicamente delimitado al desviarse la proporcionalidad de los esfuerzos y las deformaciones.

4.83

Resistencia mínima especificada a la Cedencia. Es la resistencia mínima especificada por el fabricante de tubería.






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4.84

Resistencia mínima especificada a la Tensión. Es la resistencia mínima a la tensión, acorde con la normas ASTM y API bajo la cual se ha fabricado el material.

4.85

Resistividad. Resistencia eléctrica por unidad de volumen del material; recíproco de la conductividad. Las mediciones de esta propiedad indican la capacidad relativa de un medio para transportar corriente eléctrica.

4.86

Revenido. Es un tratamiento en el cual se calienta el material entre 240°C y 725°C y posteriormente se enfría lentamente.

4.87

Riesgo.- Es la probabilidad de falla durante la operación de los sistemas de ductos, los factores de mayor peso para garantizar la seguridad deberán tomarse con niveles adecuados de incertidumbre.

4.88

Seguridad.- Es el grado de confiabilidad de las instalaciones o parte de ellas, cuyo enfoque se debe orientar hacia el mejoramiento de la calidad durante, mantenimiento e inspección de las operaciones en ductos nuevos y existentes.

4.89

Señal informativa a campo traviesa tipo R.- Está integrada por un poste de amojonamiento y contiene el registro para protección catódica.

4.90

Señal informativa a campo traviesa tipo RA.- Señal que deberá contener la información necesaria para llevar a cabo inspecciones aéreas y registros para protección catódica.

4.91

Señalamiento.- Indica la localización y características de todo ducto de transporte, pudiendo ser del tipo informativo, restrictivo y preventivo, cuya composición y dimensiones deberán acatarse de acuerdo a la presente norma. Durante la vida útil del ducto deberán estar en buenas condiciones, ser legibles y estar espaciadas a una longitud suficiente.

4.92

Señalamiento. Avisos informativos, preventivos o restrictivos para indicar la presencia del ducto y/o referencia kilométrica del desarrollo del ducto, es posible que los señalamientos estén dotados con conexiones eléctricas para funcionar como estaciones de registro de potencial.

4.93

Sistemas de Ductos. Son aquellos que se emplean para la conducción de hidrocarburos, los cuales se clasifican en las siguientes categorías:






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4.93.a

Ducto de Almacenamiento. Es la tubería de transporte de gas entre un pozo de gas y una estación de compresión o entre estaciones, usado para almacenamiento.

4.93.b

Ductos de Descarga. Son aquellos que transportan los fluidos desde el cabezal del pozo hasta el cabezal de recolección de la batería de separadores, la planta de tratamiento o los tanques de almacenamiento.

4.93.c

Ductos colectores de Aceite. Son aquellos ductos que sirven para transportar aceite crudo desde la estación de recolección de las baterías de separación a la estación de almacenamiento, o hasta su conexión con otra tubería colectora o con un oleoducto.

4.93.d

Ductos colectores de Gas. Son aquellos ductos que sirven para transportar el gas natural procedente de las estaciones de recolección a las plantas de tratamiento y utilización de gases.

4.94

Sistemas Misceláneos.- Son aquellos que ayudan a operar y vigilar un sistema como: Instrumentos para tuberías, válvulas y accesorios usados como instrumentos de conexión.

4.95

Sobrepresión.- Son alteraciones en la dirección de la velocidad del flujo. El sistema de ductos deberá protegerse con el equipo adecuado para prevenir cambios utilizando estaciones para el control de la presión.

4.96

Socavación. Surco que se produce en el metal base adyacente al borde de la soldadura y que queda sin rellenar y por el metal de soldadura.

4.97

Soldabilidad. Es la facilidad con que un material puede ser unido, por algunos de los procesos comunes de soldadura para producir una junta que tenga las mejores propiedades para el servicio al que se le va a destinar.

4.98

Soldadura. Es una unión de metales producida por calor a temperatura propiada, seguida de soldificación, con o sin aplicación de presión y con o sin el metal de aporte en la soldadura de arco eléctrico, el metal de aporte debe tener un punto de fusión igual o mayor al del metal base.






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4.99

Soldadura a tope. Es la soldadura que se deposita en la ranura entre dos elementos situados en el mismo plano (a tope) y cuyos bordes están en contacto. Los bordes podrán ser rectangulares, en “V” (simple o doble) o en “U” (simple o doble).

4.100

Soldadura de filete. Es toda soldadura de sección triangular aproximadamente, depositada entre dos superficies en ángulo recto en una junta a traslape, en te o en rincón.

4.101

Soldadura automática. Soldadura con equipo que realiza toda la operación de soldados sin una observación y ajuste constante de los controles por parte de un operador.

4.102

Soldadura de Aluminiotermia. Consiste de una mezcla pulverizada de óxido de cobre, aluminio y pólvora que se activa mediante una chispa y es utilizada en campo para soldar conductores eléctricos a estructuras metálicas.

4.103

Soporte. Elemento que soporta cargas estáticas como dinámicas de la tubería y equipos al cual están asociados.

4.104

Temperatura de Diseño.- Es la temperatura esperada en el metal, bajo condiciones de operación máxima extraordinaria y que puede ser mayor o igual a la temperatura de operación.

4.105

Temperatura de Operación.- Es la temperatura máxima de un ducto en operación normal.

4.106

Tipo de Construcción. Es una especificación de construcción para líneas de transporte: troncales y ramales que fija el nivel de esfuerzos o sea el factor “F” de la fórmula de Barlow.

4.107

Tubería.- Componente de diferentes materiales que se utilizan dentro de un sistema de ductos.

4.108

Tubo.- Porción cilíndrica que se utiliza estructuralmente o como parte de un sistema de conducción.



DOCUMENTO NORMATIVO



4.109


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Tubo soldado por resistencia eléctrica. Tubo producido con placa en tramos individuales, o en producción continua usando placa en rollo para cortar tramos de tubo subsecuentemente. Se sueldan longitudinalmente en una junta a tope en donde se produce la coalescencia por el calor obtenido de la resistencia del tubo a flujo de la corriente eléctrica en un circuito, en el cual el tubo es parte y además por prensado de la junta. Las especificaciones típicas de estos tubos son las siguientes: ASTM A53 ASTM A135 API 5L

4.110

Tubo soldado a tope en horno: 4.110.a

Soldado por campana. Tubo soldado en horno, producido en tramos individuales con placa de lámina cortada en tramos. Tiene una soldadura a tope longitudinal forjada por presión mecánica desarrollada por estirado de la placa calentada en horno a través de un molde en forma de cono comúnmente conocida como campana soldadora, que sirve para moldear y soldar. Especificaciones típicas: ASTM A53 API 5L

4.110.b

Soldadura continua. Tubo soldado en horno en forma continua con placa enrollada, cortado subsecuentemente en tramos individuales; tiene junta longitudinal de soldadura a tope forjada por presión mecánica desarrollada por laminado de la tira moldeada en caliente a través de un juego de rodillos soldadores de paso redondo. Especificaciones típicas. ASTM A134 SOLDADURA SENCILLA O DOBLE ASTM A139 CON O SIN MATERIAL DE APORTE ASTM A671 REQUIERE SOLDADURA DOBLE ASTM A672 (INTERIOR Y EXTERIOR) Y USO DE METAL DE APORTE.



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4.110.c


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Tubo con soldadura en espiral. Se fabrica soldado por fusión eléctrica, junta a tope, de traslado y plegada. Especificaciones típicas: ASME A134 ASME A139 JUNTA A TOPE API 5LS ASTM A211 JUNTA A TOPE DE SOLAPA O PLEGADA.

4.110.d

Tubo soldado por presión y calentamiento eléctrico, centelleo (flash ).- Tubo que tiene una junta a tope longitudinal donde la coalescencia se produce simultáneamente en toda el área de las dos superficies que comprende la junta, por el calentamiento obtenido de la resistencia al flujo de la corriente eléctrica entre ambas superficies y por la aplicación de presión después de que el calentamiento se ha completado sustancialmente por el arco. Con la presión y el calentamiento eléctrico, se acompaña expulsión del metal de la junta. Especificaciones típicas: API 5L

4.110.e

Tubo con doble soldadura de ancho sumergido. Tubo que tiene una junta a tope longitudinal, soldada a dos pasos, uno de los cuales es por el interior del tubo. La coalescencia se produce por el calentamiento de un arco o arcos eléctricos entre el metal del electrodo desnudo y la pieza que se trabaja. La soldadura se protege con una cubierta de material granular, no se aplica presión y el metal de aporte se obtiene de los electrodos, tanto por el lado exterior como por el interior. ASTM A381 API 5LX

4.110.f

Tubo sin costura. Tubo que se fabrica a partir de un lingote caliente y se produce por alargamiento basado en el golpeteo de un mandril que va formando el tubo, si es necesario se le da un terminado en frío. Especificaciones típicas: ASTM A53 ASTM A106 API 5L



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4.110.g


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Tubo soldado por traslado en horno. Tubo que tiene una junta de traslado longitudinal hecha por el proceso de soldadura de forja donde se produce la coalescencia al calentar el tubo a temperatura de soldado y haciéndolo pasar por un mandril localizado entre dos rodillos que comprimen y sueldan las orillas traslapadas. Especificaciones típicas: API 5L

4.111

Tubo de expansión en Frío. Es un tubo de fábrica, con o sin costura, formado y después expandido en frío, de manera que la circunferencia se incremente permanentemente mínimo un 0.5%.

4.112

Trampa de Diablos. Es el arreglo de tuberías, conexiones y accesorios de un ducto que se requieren para el lanzamiento y/o el recibo de dispositivos de limpieza, calibración u otros servicios.

4.113

Tramo de tubo de Fábrica. Es un tubo cuya longitud es determinada por la producción de fábrica, a cada tubo se le llama tramo de fábrica, prescindiendo de su longitud.

4.114

Troncal de Gas. Son los gasoductos que transportan el producto desde el origen de la distribución hasta el último consumidor.

4.115

Ultrasonido. Perteneciente a vibraciones mecánicas con frecuencias mayores a 20 000 Hz.

4.116

Válvulas de Alivio. Es un dispositivo relevador automático de presión, actuando por presión estática aplicada sobre la válvula.

4.117

Válvulas de Seccionamiento. Dispositivo que se utiliza para seccionar tramos de tubería para reparación, mantenimiento o emergencia del ducto y que se encuentra espaciada de acuerdo a su localización.

4.118

Velocidad de Corrosión. Es la relación del desgaste del material metálico con respecto al tiempo, normalmente expresado en mapa (milésimas de pulgada por año).






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5. RESPONSABILIDADES 5.1 COMITÉ INTERORGANISMOS DE DUCTOS. Es el órgano administrativo responsable de autorizar y/o cancelar los documentos normativos aplicables en las instalaciones de ductos de los Organismos Subsidiarios y Empresas Filiales de Petróleos Mexicanos. Dicha autorización de dará con la firma del Presidente en turno y la de los representantes titulares de los OS y EF. 5.2 GRUPO DE NORMATIVIDAD DEL CID. Es el responsable de coordinar la elaboración, revisión, actualización y cancelación de los Documentos Normativos de aplicación en Petróleos Mexicanos. Igualmente, mantener la custodia de los Documentos Normativos originales y realizar la distribución controlada a los Organismos Subsidiarios y Empresas Filiales de PEMEX. Así mismo, tiene la responsabilidad de elaborar y someter a revisión, aprobación y distribución el presente documento normativo. 5.3 REPRESENTANTES DE LOS ORGANISMOS SUBSIDIARIOS Y EMPRESAS FILIALES DE PEMEX EN EL CID. 5.3.1

Difundir a través de los medios establecidos la presente Norma emitida por el CID, de tal manera que se asegure que dicho ducumento es del conocimiento del personal o área responsable de su aplicación.

5.3.2

Instruir a quién compete, para que a partir del Documento Normativo se elaboren los procedimientos de trabajo que correspondan, los cuales deberán ser usados por el personal operativo y de campo en sus actividades.

5.3.3

Apoyar, a solicitud del CID, para que se realice la revisión y comentarios al presente Documento Normativo por parte del personal de su Organismo o Empresa, cuando así sea requerido.



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6. DESARROLLO 6.1 SISTEMA DE LIQUIDOS. 6.1.1

DUCTOS

PARA

EL

TRANSPORTE

DE

HIDROCARBUROS

GENERALIDADES. 6.1.1.1 Este capítulo establece los requisitos mínimos que deben ser cumplidos para diseño, selección de materiales y pruebas a ductos para el transporte y distribución de hidrocarburos líquidos tales como petróleo crudo, condensados, gasolina natural, gases licuados, amoniaco anhidro líquido y productos derivados de la refinación del petróleo. (Ref. ASME B31.4, Capítulo I, Párrafo 400.1.1). 6.1.1.2 Asimismo, dentro del alcance están los ductos principales y auxiliares para hidrocarburos líquidos y amoniaco anhidro líquido en terminales (fluviales y terrestres ), tanques de almacenamiento, estaciones de bombeo, estaciones reductoras de presión y estaciones de medición incluyendo trampas de envío y recepción de "diablos". 6.1.1.3 Los requerimientos de este capítulo, cubren las condiciones de uso de los componente de los sistemas de ductos que incluye pero no limita a tubos, bridas, pernos o espárragos, empaquetaduras, válvulas, dispositivos de alivio, conexiones, partes y componentes sometidos a presión y temperatura. También se incluye los soportes, apoyos y otros elementos del sistema necesarios para prevenir sobresfuerzo en las partes sometidas a presión. 6.1.1.4 Este capítulo no aplica a los siguientes casos. (Ref. ASME B31.4, Capítulo I, Párrafo 400.1.2.). 6.1.1.4.a Sistemas de ductos auxiliares para el manejo de agua, vapor, aceites lubricantes e hidrocarburos gaseosos. 6.1.1.4.b Recipientes a presión, intercambiadores de calor, bombas, tuberías y conexiones internas de otros equipos. 6.1.1.4.c Sistemas de ductos para soportar presiones de:



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1. Menores de 1.06 kg/cm2 (15 PSI) (1 BAR) manométrica sin considerar la temperatura. 2. Mayores de 1.06 kg/cm2 (15 PSI) (1 BAR) manométrica si la temperatura es abajo de -30 °C (-20 °F) o arriba de 120 °C (250 °F). 6.1.1.4.d Tubería de revestimiento o tubería de producción en pozos, cabezales de pozos, separadores de aceite-gas, tanques de producción de petróleo crudo, otras instalaciones de producción y las tuberías que interconectan estas instalaciones. 6.1.1.4.e Refinerías de petróleo, plantas procesadoras de gas, gasolina natural y sistemas de ductos en plantas de compresión, excepto lo establecido dentro del alcance de este capítulo. 6.1.1.4.f

6.1.2

Sistemas de ductos para la refrigeración con amoniaco, cubiertos en el ASME B31.5,”Refrigeration piping”.

DISEÑO. 6.1.2.1 Bases de diseño 6.1.2.1.1 Será obligación de la entidad que solicite la construcción de un sistema de ductos, así como de la que lo vaya a operar, presentar las bases de usuario que muestre los requerimientos operativos, de inspección, mantenimiento y derecho de vía, así como las características y composición del producto por transportar, con el propósito de conocer si el producto es corrosivo, en este caso la entidad operativa indicará las recomendaciones procedentes para prevenir su acción corrosiva. 6.1.2.1.2 El diseñador deberá presentar invariablemente, para aprobación de la entidad solicitante: diagrama de flujo, planos de proyecto, especificaciones de construcción y de



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ingeniería, volumen de obra, requisiciones y especificaciones de materiales, memoria de cálculo y la información básica que involucre todos los aspectos considerados en el diseño, mencionados en el párrafo 6.1.2.2.1, así mismo, la entidad encargada del diseño deberá considerar llevar a cabo el análisis de riesgo y manifiesto de impacto ambiental, establecido en la Ley General del Equilibrio Ecológico y Protección del Ambiente, en Materia de Impacto Ambiental. 6.1.2.2 Requerimientos de diseño 6.1.2.2.1 El diseño de sistemas de ductos para el transporte de hidrocarburos en fase líquida deberá realizarse conforme a las bases de diseño y considerar como mínimo lo siguiente: 6.1.2.2.1.a Características físicas y químicas del fluido. 6.1.2.2.1.b Especificaciones del material seleccionado de acuerdo con el párrafo 6.1.4.2. 6.1.2.2.1.c Presión interna máxima, mínima y normal de operación. 6.1.2.2.1.d Temperatura máxima, mínima y normal de operación. 6.1.2.2.1.e Cargas adicionales. El diseño de ductos deberá considerar las cargas que pueda preverse actuarán sobre el ducto, de acuerdo con las características del medio que atraviesa y sus condiciones de trabajo, tales como: 1. Cargas vivas como el peso del producto (agua para efecto del cálculo), nieve, hielo, viento, oleaje y corriente. 2. Cargas muertas como el peso propio de la tubería, recubrimientos, rellenos, válvulas y otros accesorios no soportados. SI LOS SELLOS EN ESTE DOCUMENTO NO ESTAN EN ORIGINAL, NO ES UN DOCUMENTO CONTROLADO


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3. Sismo. 4. Efectos causados resonancia.

por

vibración

y/o

5. Esfuerzos causados por asentamientos o derrumbes en regiones de suelos inestables. 6. Efectos de térmica.

contracción

y/o

expansión

7. Efectos de los movimientos relativos de los equipos conectados. 8. Esfuerzos por golpe de ariete: el efecto de golpe de ariete en ningún punto deberá ser mayor que 1.10 veces de la presión de diseño.(Ref. ASME B31.4, Capítulo II, Párrafo 402.2.4.). 9. Esfuerzos en cruces con vías comunicación y/o ductos existentes.

de

10. Esfuerzos durante instalación. 6.1.2.2.1.f Factor de eficiencia de junta. 6.1.2.2.1.g Espesor adicional por desgaste o margen de corrosión. 6.1.2.2.1.h Derecho de vía de la tubería. Este deberá ser seleccionado para evitar en lo posible, áreas de casas-habitación, edificios industriales y lugares de asamblea pública, de acuerdo a la NORMA PEMEX NO.03.0.02 y Norma CID-NOR-01/96. 6.1.2.2.1.i Ninguna tubería podrá ser localizada a una distancia de 15m (50 pies) de cualquier casa SI LOS SELLOS EN ESTE DOCUMENTO NO ESTAN EN ORIGINAL, NO ES UN DOCUMENTO CONTROLADO


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habitación privada, edificio industrial o lugar de asamblea pública, en el cual las personas trabajen, se congreguen o se reúnan, a menos que se considere como mínimo una cubierta adicional de 30.48 cm (12 pulg.), además de lo que se indica en la tabla 3.1. 6.1.2.3 Presión máxima permisible de operación (MAOP). 6.1.2.3.1 Es la presión máxima a la que un ducto o segmento puede ser operado bajo esta norma y se considera como la presión máxima que en cualquier punto puede desarrollarse, operando el ducto al 100% de su capacidad en condiciones de flujo regular, uniforme y constante. Se deberá tomar en cuenta en la determinación de la MAOP la columna estática sobre el punto considerado y la presión requerida para compensar las pérdidas por fricción. (Ref. ASME B31.4, Capítulo II, Párrafo 401.2.2). 6.1.2.4 Presión de diseño. 6.1.2.4.1 Es el valor de presión ( P ) usado en la fórmula de diseño indicada en 6.1.2.9.1 debiendo ser mayor o igual a la presión máxima de operación ( MAOP ). ( Ref. ASME B31.4, Capítulo II, Párrafo 401.2.2. ). 6.1.2.5 Temperatura de diseño. 6.1.2.5.1 Es el valor de temperatura ( T2 ) usado en la fórmula para el cálculo del esfuerzo longitudinal indicado en el párrafo 6.1.2.7.1.b bajo condiciones de operación normal. 6.1.2.6 Esfuerzo permisible. ( S ) 6.1.2.6.1 Es el producto entre la resistencia a la fluencia mínima especificado del material ( R ), el factor de junta longitudinal o helicoidal ( E ) y el factor de diseño ( F ).



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6.1.2.6.2 Dicho esfuerzo permisible ( S ) por efecto de presión interna deberá ser calculado conforme a la siguiente expresión. (Ref. ASME B31.4 Capítulo II Párrafo 402.3.1. ). S = FER Donde S= Esfuerzo permisible máximo Kg/cm2 ( Ib/pulg2 ) . F= Factor de diseño por presión interna, para el caso de transporte de hidrocarburos líquidos deberá ser considerado igual a 0.72 ( Ref. ASME B31.4, Capítulo II, Párrafo 402.3.1. ). E= Eficiencia de junta soldada de acuerdo con la tabla 2.2. R= Resistencia a la fluencia mínima especificada kg/cm2 (Ib/pulg2 ). 6.1.2.6.3 El valor de la resistencia a la fluencia mínima especificada (R ) se determinará conforme a lo siguiente: 6.1.2.6.3.a Tubería nueva de especificación conocida de acuerdo al código ASME B31.4, Tabla 402.3.1 (a ). 6.1.2.6.3.b Tubos usados de especificación conocida, que estén de acuerdo al código ASME B31.4, tabla 402.3.1( a ), deben satisfacer los requisitos de prueba indicados en los párrafos 6.3.14.1 y 6.3.14.2 de esta norma ( inspección visual y determinación del espesor ), y estar sujetos a lo establecido en el párrafo 6.1.4.2.2 de esta norma, quedan excluidos en este inciso los de especificación ASTM A 53. 6.1.2.6.3.c Tubos nuevos o usados de especificación desconocida o ASTM A 53, sujetos a las limitaciones indicadas en ASME B31.4, Capítulo II, Párrafo 405.2.1( b ), y acorde a los SI LOS SELLOS EN ESTE DOCUMENTO NO ESTAN EN ORIGINAL, NO ES UN DOCUMENTO CONTROLADO


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procedimientos continuación:

que

se

describen

a

1. El menor de los valores siguientes: ( Ref. Código ASME B31.4, Capítulo VI, Párrafo 437.6.7. ). a) El 80% del promedio aritmético de los resultados obtenidos en las pruebas de tensión establecidas en el código API 5L, párrafos 9.3.1 - 9.3.1.6. b) El valor menor obtenido en las pruebas de tensión mencionadas en el inciso anterior, sin exceder de 3 662 kg/cm2 (52 000 Ib/pulg2 ). c) 1 690 kg/cm2 ( 24 000 Ib/pulg2 ) si la relación entre el promedio de resistencia a la cedencia y resistencia a la tensión excede de 0.85. 2. De 1 690 kg/cm2 (24 000 Ib/pulg2), si no se llevan a cabo las pruebas de doblado y de tensión establecidas en la especificación API 5L, párrafos 9.3.1-9.3.1.6, 9.3.3-9.3.4. 6.1.2.7 Esfuerzo equivalente ( Seq ) 6.1.2.7.1 Los esfuerzos circunferencial, longitudinal y cortante que deben ser considerados en la revisión del esfuerzo equivalente ( Seq ) serán determinados como sigue y este no excederá el 90% del esfuerzo de fluencia mínimo especificado ( R ). 6.1.2.7.1.a Esfuerzo circunferencial debido a presión Sh ?

PD 2t



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6.1.2.7.1.b Esfuerzo longitudinal debido a presión, expansión térmica y flexión en ductos completamente restringidos. ( Ref.ASME B31.4 Capítulo II, párrafo 419.6.4b ). SL = E? ( T2-T1 ) - ? Sh 6.1.2.7.1.c Esfuerzo cortante combinado: Ss ?

T 2Fs ? 2Z A

6.1.2.7.1.d Esfuerzo esquivalente: Seq = ( Sh2+S L2 -S hSL + 3SS2 )1/2 donde: ? = Coeficiente de poisson E = Módulo de elasticidad ?

= Coeficiente de expansión térmica

T1 = Temperatura de instalación T2 = Temperatura de operación Z = Módulo de sección T = Momento torsionante Fs = Fuerza cortante A = Area de sección transversal 6.1.2.8 Proceso de diseño 6.1.2.8.1 El proceso de diseño mostrado en la figura 1.2.8 iniciará con la determinación del espesor ( t ) de pared mínimo requerido por presión interna bajo las consideraciones de SI LOS SELLOS EN ESTE DOCUMENTO NO ESTAN EN ORIGINAL, NO ES UN DOCUMENTO CONTROLADO


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esfuerzo límite circunferencial, como es indicado en 6.1.2.9.1, dicho espesor ( t ) deberá adicionalmente satisfacer los requisitos de esfuerzo equivalente indicado en el párrafo 6.1.2.7 y producido por las cargas indicada en el párrafo 6.1.2.2.1 incisos “c”, “d” y “e”. 6.1.2.9 Espesor mínimo requerido por presión. 6.1.2.9.1 El espesor de pared mínimo requerido en el ducto, sometido exclusivamente a presión interna, se calculará con la fórmula establecida de acuerdo al código ASME B31.4, Capítulo II, Párrafo 404.1.2 y que a continuación se muestra: t?

PD 2S

en donde: t= Espesor de pared mínimo requerido de un ducto sometido exclusivamente a presión interna ( pulgadas). 2

P= Presión de diseño ( Ib/pulg ) como lo indicado en el párrafo 6.1.2.4 D= Diámetro exterior ( pulgadas ). S= Esfuerzo permisible ( lb/pulg2 ) como lo indicado en el párrafo 6.1.2.6






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Bases de diseño conforme a 6.1.2.1

Requerimientos de diseño conforme a 6.1.2.2.

Espesor mínimo requerido por presión interna, conforme a 6.1.2.9.

Proponer nuevo espesor.

NO

¿Cumple el esfuerzo circunferencial con 6.1.2.7.1.a? SI

NO

¿Cumple el esfuerzo longitudinal con 6.1.2.7.1.b? SI

NO

¿Cumple el esfuerzo cortante con 6.1.2.7.1.c? SI

NO

¿Cumple el esfuerzo equivalente con 6.1.2.7.1.d? SI Calcular espesor nominal tn conforme a 6.1.2.10.1

Fig. 1.2.8. Proceso de diseño para ductos que transportan hidrocarburos líquidos.



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6.1.2.9.2 El espesor de pared mínimo requerido en una tubería conectada a un equipo u otra tubería que opere con diferente presión, deberá calcularse con la presión de diseño mayor. 6.1.2.10 Espesor nominal. 6.1.2.10.1 El espesor de pared nominal ( tn ) será determinado con la siguiente ecuación, y será igual al inmediato superior que se fabrique, el cuál no debe ser menor al mostrado en la tabla 2.4. tn = t + A donde el valor obtenido del espesor de pared ( t ) deberá satisfacer los requisitos establecidos en 6.1.2.8.1 y ( A ) será un espesor de pared adicional como margen de corrosión definido en 6.1.2.12.1 6.1.2.10.2 Dicho espesor ( t ) calculado deberá considerar las tolerancias de fabricación indicadas en los párrafos 6.1.2.11.1 y 6.1.2.11.2 e incluyendo los daños ocasionados durante el transporte, almacenamiento, manejo, instalación y reparación.( Ref. ASME B31.4, Capítulo II, Párrafo 404.1.1. ). 6.1.2.11 Tolerancia de espesor de pared por fabricación. 6.1.2.11.1 Las tolerancias por fabricación en tuberías API. Serán las indicadas en la tabla 1.2.11 y referida al API 5L, tabla 9, y estas no serán reducidas en ninguna parte del tubo.



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TABLA 1.2.11


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Tolerancia en el Espesor de Pared por Fabricación

DIAMETRO EXTERIOR ( PULG ) Y TIPO DE TUBO 2.875 y menores con y sin costura

PORCENTAJE DE TOLERANCIA GRADO B O MENOR + 20.0 - 12.5

GRADO X42 O MAYOR + 15.0 - 12.5

mayores que 2.875 pero menores a 20 con y sin costura

+ 15.0 - 12.5

+ 15.0 - 12.5

20.0 y mayores con costura

+ 17.5 - 12.5

+ 19.5 - 8.0

20.0 y mayores sin costura

+ 15.0 - 12.5

+ 17.5 - 10.0

6.1.2.11.2 Para tuberías de especificación ASTM con y sin costura, la tolerancia en el espesor de pared por fabricación será de acuerdo a lo establecido en ASTM A20 y A530, respectivamente. 6.1.2.12 Espesor adicional por margen de corrosión o desgaste. 6.1.2.12.1 A menos que se cuente con resultados estadísticos en el manejo de los productos, y en la eficiencia de los sistemas de prevención o control de la corrosión que se adopten, se deberá utilizar un espesor adicional como margen de corrosión de 6.25 milésimas de pulgada por año ( MPY ), para una vida útil mínima de 20 años. 6.1.2.12.2 Para efectos del margen de corrosión, deberá analizarse el estudio y diseño del sistema de protección catódica respectivo, con base a las condiciones de operación y resultados estadísticos de sistemas semejantes y a la posible integración con otras instalaciones. Además deberá tomarse en consideración la instalación de niples para inyección y porta testigos de evaluación de inhibidores (corrosímetros ) en aquellos ductos que lo requieran. SI LOS SELLOS EN ESTE DOCUMENTO NO ESTAN EN ORIGINAL, NO ES UN DOCUMENTO CONTROLADO


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6.1.3


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VALVULAS DE SECCIONAMIENTO. 6.1.3.1 Los ductos para transporte de hidrocarburos en fase líquida, deben contar con válvulas de seccionamiento para limitar el riesgo y daño por derrame accidental ocasionado por rotura del ducto y poder facilitar así el mantenimiento del sistema, dichas válvulas serán instaladas en lugares de fácil acceso y protegidas para evitar daños o alteraciones intencionales. ( Ref. ASME B31.4, Capítulo V, Párrafo 434.15.1 ). 6.1.3.2 La localización de las válvulas de seccionamiento a que se refiere el punto anterior se hará preferentemente en los lugares que por necesidades de operación sea conveniente instalarse, tales como los que se mencionan a continuación: 6.1.3.2.a En la succión y descarga de estaciones de bombeo y rebombeo. 6.1.3.2.b A la salida y llegada del ducto en áreas de tanques de almacenamiento. 6.1.3.2.c En cada conexión ramal ( lateral ) al ducto principal, de manera que su ubicación sea lo más cercano a ésta. 6.1.3.2.d Antes y después del cruce de ríos, lagos o lagunas que tengan más de 30 m de ancho. 6.1.3.2.e Antes y después del cruce de fuentes de abastecimiento de agua para consumo humano. 6.1.3.2.f

En caso que el fluido a manejar sea amoniaco anhidro o gas L.P. en fase líquida, las válvulas de seccionamiento se instalarán con un espaciamiento máximo de 12 km ( 7.5 millas ) en áreas industriales, comerciales y residenciales.

6.1.3.2.g El diseñador debe considerar la instalación de otro tipo de válvulas como lo son las de retención, colocadas en serie o desviando el flujo junto a las de seccionamiento indicadas en este inciso. SI LOS SELLOS EN ESTE DOCUMENTO NO ESTAN EN ORIGINAL, NO ES UN DOCUMENTO CONTROLADO





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6.1.3.2.h En caso de líneas de conducción de líquidos con pendientes pronunciadas ( ascendentes o descendentes ), y cerca de centros de población, deberá prevenirse el desalojo del contenido del ducto en caso de fuga. Por ejemplo mediante la instalación cuando sea posible, de válvulas de retención antes de la válvula de seccionamiento más próxima corriente arriba, o también, utilizarse con la misma finalidad la instalación de un mayor número de válvulas de seccionamiento accionadas por actuador para una rápida operación. En cualquier caso, la ubicación de las válvulas deberá ser tal que tome en cuenta la seguridad publica y que además no rebase por carga hidrostática la presión interna de la tubería y la capacidad de presión de los componentes del ducto, asimismo de optarse por la instalación de válvulas de retención, deberán considerarse los arreglos necesarios que permitan las "corridas" de "diablos", tanto de limpieza como instrumentados de última generación. ( Ref. NORMA CID-NOR-06/96. ) 6.1.3.3 Las válvulas de seccionamiento en ductos de transporte deben reunir las características siguientes: 6.1.3.3.a Ser lubricables, en cualquiera de las especificaciones aprobadas por esta norma y contenidas en la tabla 2.9. 6.1.3.3.b Estar ubicadas en lugares accesibles y protegidas de daños que por agentes ajenos pudieran producir a las instalaciones. 6.1.3.3.c Contar con mecanismos automáticos de operación fácil y rápida. De preferencia en ductos con diámetro de 12 pulgadas y mayores, deberán contar con un dispositivo que en caso de falla del automático éste permita su operación en forma manual. 6.1.3.3.d Estar debidamente soportadas y ancladas de acuerdo a un análisis de flexibilidad a fin de verificar que el estado de esfuerzos, no sobrepase los permisibles del material. SI LOS SELLOS EN ESTE DOCUMENTO NO ESTAN EN ORIGINAL, NO ES UN DOCUMENTO CONTROLADO


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6.1.3.3.e El rango de presión - temperatura de la válvula, deberá ser igual o mayor a las condiciones de diseño de el ducto. 6.1.3.3.f

Las válvulas de seccionamiento podrán confinarse, de ser necesario, en registros, siempre y cuando se evite la transmisión de cargas a la tubería y la inundación del registro.

6.1.3.4 Todas las válvulas deben contar con un dispositivo que indique claramente la posición cerrada o abierta en que se encuentren; excepto las de retención, que deben tener marcado con una flecha el sentido de flujo. ( Ref. DOT, Subparte “C”, Párrafo 195.116. ). 6.1.3.5 Todas las válvulas deben contar con una inscripción en relieve o placa en la que se indique: marca, diámetro nominal, presión o clase y material del cuerpo. ( Ref. DOT, subparte “C”, párrafo 195.116. ). 6.1.3.6 Se podrán instalar válvulas de acero que cumplan con los estándares y especificaciones enumerados en la tabla 2.9. Estas válvulas pueden tener partes de hierro fundido, maleable o forjado. ( Ref. API-6D, Sección 3. ). 6.1.3.7 No se deberán usar válvulas de hierro fundido. 6.1.4

MATERIALES, INSPECCION Y PRUEBAS. 6.1.4.1 Materiales 6.1.4.1.1 Los materiales con designación API o ASTM usados para ductos que transportan hidrocarburos en fase líquida, deberán satisfacer las especificaciones listadas en la Tabla 2.9 ( Ref. ASME B31.4 ) y deberán estar identificados acorde a lo indicado en el párrafo 6.3.1.3.1 de esta norma. 6.1.4.1.2 Los requisitos complementarios que en composición química, pruebas mecánicas y resistencia sean requeridos deberán ser indicados en las requisiciones de material correspondiente.



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6.1.4.2 Criterio de selección. 6.1.4.2.1 En ductos nuevos de especificación conocida, los tubos, válvulas, bridas y conexiones destinados a integrar el ducto para transporte de hidrocarburos en fase líquida, deberán satisfacer los requisitos de composición química, comportamiento estructural y calidad correspondientes a cualquiera de las especificaciones listadas en la tabla 2.9. 6.1.4.2.2 El sistema deberá probarse acorde con lo establecido en el párrafo 6.1.5. 6.1.4.2.3 Tubos usados de especificación conocida, excepto ASTM A53, podrán ser utilizados en la construcción de ductos siempre y cuando: 6.1.4.2.3.a La especificación corresponda a cualquiera de las que se mencionan en la tabla 2.9 de esta norma. 6.1.4.2.3.b El material sea sometido a las pruebas 1 y 2 indicadas en el párrafo 6.3.14 de esta norma con resultados satisfactorios. 6.1.4.2.3.c El sistema sea probado con lo establecido en el párrafo 6.1.5 de este capítulo con resultados satisfactorios. 6.1.5

REQUISITOS GENERALES PARA PRUEBA HIDROSTATICA. 6.1.5.1 Toda tubería para transporte de hidrocarburos líquidos, ya sea nueva, reparada ó en condiciones diferentes a las de diseño, se le debe probar hidrostáticamente antes de entrar en operación. ( Ref. API RP 1110, capítulo 3 ). 6.1.5.2 El agua que se utilice debe ser neutra o libre de partículas en suspensión, que no pasen en una malla de 100 hilos por pulgada.



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6.1.5.3 La presión de prueba debe ser aquella que produzca un esfuerzo tangencial igual al 90% de la resistencia a la fluencia mínima especificada correspondiente, según el párrafo 6.1.2.6 de este capítulo y se calcula como sigue: Ph =

2(0.90 R)t D

en donde: Ph = Presión hidrostática de prueba en Ib/pulg2 R = Resistencia a la fluencia mínima especificada multiplicada por E (eficiencia de junta soldada). t=

Ib/pulg2,

Espesor de pared nominal en pulgadas, conforme al párrafo 6.1.2.10.1 para un factor de diseño de 0.72.

D = Diámetro exterior en pulgadas. 6.1.5.4 En el tramo sujeto a prueba hidrostática debe considerarse el perfil topográfico para que la presión de prueba en el punto más bajo corresponda al valor indicado en el párrafo anterior y en el punto más alto, a un valor igual o superior al 80% de la resistencia a la fluencia mínima especificada. 6.1.5.5 Cuando por alguna razón se utilice tubería de características superiores a las de diseño, el valor de la presión para la prueba hidrostática debe ser de 1.25 la presión de diseño. 6.1.5.6 Después de cumplir con los requisitos de resistencia descritos en éste capítulo, deben recabarse dos ejemplares de la constancia de las pruebas certificadas por los representantes de la residencia de construcción y de la rama operativa, y el permiso de uso expedidos por la Secretaría de Energía, la cual supervisará la ejecución de las mismas a través de un inspector autorizado, conjuntamente con las dependencias de inspección y seguridad industrial de las ramas operativas y de construcción.



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6.2 SISTEMAS DE DUCTOS PARA HIDROCARBUROS GASEOSOS. 6.2.1

TRANSPORTE

Y

DISTRIBUCION

DE

GENERALIDADES. 6.2.1.1 Este capítulo establece los requisitos mínimos que deben ser cumplidos para diseño, selección de materiales y pruebas a ductos para el transporte y distribución de hidrocarburos gaseosos, incluyendo estaciones de compresión, de regulación y medición, líneas troncales, ramales, trampas de envío y recibo y caseta de medición. ( Ref. ASME B31.8 párrafo 802.1 ). 6.2.1.2 Los requerimientos de este capítulo cubren las condiciones de uso de los componentes de los sistemas de ductos descritos anteriormente que incluye pero no limita a tuberías, válvulas, conexiones, bridas, empaques, espárragos, reguladores de presión, dispositivos de pulsación y válvulas de seguridad. También se incluyen los soportes, apoyos y otros elementos del sistema necesarios para prevenir sobreesfuerzos en las partes sometidas a presión. ( Ref. ASME B31.8 párrafo 802.12. ) 6.2.1.3 Este capitulo no aplica a los siguientes casos y se complementará con ASME B31.8, párrafo 802.13. 6.2.1.3.a Diseño y fabricación de recipientes a presión cubiertos de acuerdo al código ASME, Sección Vlll. 6.2.1.3.b Ductos con temperaturas superiores a 232°C ( 450°F ) o inferiores a -28°C ( -20° F ). 6.2.1.3.c Ductos después de la caseta de medición del consumidor cubiertas de acuerdo al código ANSI Z-223.1 y NFPA54. 6.2.1.3.d Ductos en refinerías, en plantas de tratamiento de gas y plantas de proceso. 6.2.1.3.e Ductos de venteo para gases de desecho que descargan a la atmósfera.



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6.2.1.3.f


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Cabezales de pozos, que incluyen válvulas de control, líneas de flujo entre cabezal de pozos y trampas o separadores o tuberías de producción y revestimiento del pozo.

6.2.1.3.g Diseño de equipos, aparatos e instrumentos de patente. 6.2.1.3.h Diseño de intercambiadores de calor. 6.2.1.3.i

6.2.2

En sistemas de ductos para el transporte de hidrocarburos líquidos.

DISEÑO. 6.2.2.1 Bases de diseño. 6.2.2.1.1 Será obligación de la entidad que solicite la construcción de un sistema de ductos, así como de la que lo vaya a operar, presentar las bases de usuario que muestre los requerimientos operativos, de inspección, mantenimiento y derecho de vía, así como las características y composición del producto por transportar; con el propósito de conocer si el producto es corrosivo, en este caso la entidad operativa indicará las recomendaciones procedentes para prevenir su acción corrosiva. 6.2.2.1.2 El diseñador debe presentar invariablemente, para aprobación de la entidad solicitante: el diagrama de flujo, planos de proyecto, especificaciones de construcción y de ingeniería, volumen de obra, requisiciones y especificaciones de materiales memorias de cálculo y la información básica que involucre todos los aspectos considerados en el diseño mencionados en el siguiente párrafo, así mismo, la entidad encargada del diseño deberá considerar llevar a cabo el análisis de riesgo y manifiesto de impácto ambiental, establecido en la Ley General del Equilibrio Ecológico y Protección del Ambiente, en Materia de Impacto Ambiental.



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6.2.2.2 Requerimientos de diseño. 6.2.2.2.1 El diseño de sistemas de ductos para transporte y distribución de hidrocarburos gaseosos deberá estar basado en las bases de diseño y considerar, como mínimo, lo siguiente: 6.2.2.2.1.a Características físicas y químicas del fluido. 6.2.2.2.1.b Presión interna máxima de operación en condiciones normales de flujo. 6.2.2.2.1.c Temperatura máxima de operación. 6.2.2.2.1.d Especificaciones del material seleccionado, de acuerdo con párrafo 6.2.3.1 de este capitulo. 6.2.2.2.1.e Cargas adicionales. El diseño de ductos deberá considerar las cargas que pueda preverse actuarán sobre el ducto de acuerdo a las características del medio que atraviesa y sus condiciones de trabajo, tales como: 1. Cargas vivas como: el peso del producto (agua para efecto del cálculo ), nieve, viento, hielo, oleaje y corriente. 2. Cargas muertas como: el peso propio de la tubería, recubrimientos, rellenos, válvulas y otros accesorios no soportados. 3. Sismo. 4. Efectos causados resonancia.

por

vibración

y/o

5. Esfuerzos causados por asentamientos o derrumbes en regiones de suelos inestables. SI LOS SELLOS EN ESTE DOCUMENTO NO ESTAN EN ORIGINAL, NO ES UN DOCUMENTO CONTROLADO


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6. Efectos de térmica.


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contracción

y/o

expansión

7. Efectos de movimientos relativos de los equipos conectados. 8. Esfuerzos en cruces comunicación y/o ductos.

con

vías

de

9. Esfuerzos durante instalación. 10. Se tomarán en cuenta las actividades de población a lo largo del trayecto del ducto, ya que el factor más importante que contribuye a la falla de ductos que transportan gas, es la construcción de otras instalaciones asociadas con los servicios requeridos por la ocupación humana y las zonas comerciales e industriales. Dichos servicios, tales como agua, suministro de gas y de electricidad, sistemas de drenaje, cables subterráneos, calles y caminos, etc., llegan a ser predominantes y extensos, la posibilidad de dañar el ducto se incrementa. (Ref. ASME B31.8 Capítulo IV, párrafo 840.1.b ). 6.2.2.2.1.f Derecho de vía de la tubería. Este deberá ser seleccionado para evitar en lo posible áreas de casa habitación edificios industriales y lugares de asamblea pública de acuerdo a la NORMA PEMEX NO.O3.0.02 y norma CID NOR-01/96. 6.2.2.2.1.g Factor de seguridad por densidad de población (F ). De acuerdo a la clasificación mencionada en los párrafos 6.2.2.17.1-6.2.2.17.7 y en la tabla 2.1.



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6.2.2.2.1.h Factor por eficiencia de junta ( E ),se dará de acuerdo al material y clase de tubería de acuerdo a la tabla 2.2 6.2.2.2.1.i Espesor adicional por desgaste o margen de corrosión, de acuerdo a lo considerado en el párrafo 6.2.2.13.1. Estos antecedentes normarán el criterio del diseñador para seleccionar materiales, elementos de seguridad y Sistemas de mitigación de corrosión. 6.2.2.3 Presión máxima permisible de operación ( MAOP ). 6.2.2.3.1 Es la presión máxima a la que el ducto o segmento puede ser operado bajo esta norma y se considera como la presión máxima que en cualquier punto puede desarrollarse, operando el ducto al 100% de su capacidad en condiciones de flujo regular, uniforme y constante. Se deberá tener en cuenta en la determinación de la MAOP la columna estática sobre el punto considerado y la presión requerida para compensar las pérdidas por fricción. 6.2.2.4 Presión de diseño. 6.2.2.4.1 Es el valor de presión ( P ) usado en la fórmula de diseño indicada en el párrafo 6.2.2.9.1 debiendo ser mayor o igual a la presión máxima de operación ( MAOP ), de acuerdo al párrafo 6.2.2.3.1. 6.2.2.5 Temperatura de diseño 6.2.2.5.1 Es el valor de temperatura ( T2 ) usado en la fórmula para el cálculo del esfuerzo longitudinal indicado en el párrafo 6.2.2.7.1.b bajo condiciones de operación normal. 6.2.2.6 Esfuerzo permisible.( S ) 6.2.2.6.1 Es el producto entre la resistencia a la fluencia mínima especificada del material ( R ), el factor de junta longitudinal SI LOS SELLOS EN ESTE DOCUMENTO NO ESTAN EN ORIGINAL, NO ES UN DOCUMENTO CONTROLADO


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o helicoidal ( E ), el factor de diseño por temperatura ( T ) y el factor de diseño ( F ). 6.2.2.6.2 Dicho esfuerzo permisible ( S ) por efecto de presión interna deberá ser calculado conforme a la siguiente expresión, de acuerdo al código ASME B31.8 Capítulo IV párrafo 841.11.a. S = F·E·R T Donde: S = Esfuerzo permisible máximo kg/cm2(lb/pulg2) F = Factor de diseño por presión interna que para el caso de transporte de hidrocarburos gaseosos se da por la clasificación de la densidad de población de acuerdo a las tablas 2.1. y 2.1A. E = Eficiencia de junta soldada de acuerdo a la tabla 2.2. R = Resistencia a la fluencia mínima especificada kg/cm2 (lb/pulg2) T = Factor de diseño por temperatura, obtenido de la tabla 2.3. 6.2.2.6.3 El valor de la resistencia a la fluencia mínima especificada (R ) se determinará de la siguiente manera: 6.2.2.6.3.a Tubería de especificación conocida de acuerdo a la tabla 2.8 ( Ref. ASME B31.4, Capítulo II, tabla 402.3.1.( a ) ). 6.2.2.6.3.b Tubos usados de especificación conocida que estén de acuerdo al código ASME, B31.4, Capítulo II, tabla 402.3.1 (a), deben satisfacer los requisitos de prueba indicados en el párrafo 6.2.3.2.2 de este capítulo, quedan excluidas en este inciso los de especificación ASTM A53. SI LOS SELLOS EN ESTE DOCUMENTO NO ESTAN EN ORIGINAL, NO ES UN DOCUMENTO CONTROLADO


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6.2.2.6.3.c Tubos nuevos o usados de especificación ASTM A 120 o desconocida, acorde a los procedimientos que se describen a continuación. ( ASME B31.8, Capítulo I párrafo 817.12, incisos del g al h ): 1. El menor valor de los siguientes: a) El 80 % del promedio aritmético de los resultados obtenidos en las pruebas de tensión establecidas en el código API 5L, párrafos 9.3.1-9.3.1.6. b) El valor menor obtenido en las pruebas de tensión mencionadas en el inciso anterior sin exceder de 3,662 Kg/cm2 (52,000 lb/pulg2 ). 2. De 1,690 Kg/cm2 ( 24 000 lb/pulg2 ), si no se llevan a cabo las pruebas de doblado y de tensión establecidas en la especificación API 5L, párrafos 9.3.1-9.3.1.6, 9.3.3-9.3.4.. 6.2.2.7 Esfuerzo equivalente ( Seq ). 6.2.2.7.1 El esfuerzo circunferencial, longitudinal y cortante que deben ser considerados en el cálculo del esfuerzo equivalente serán determinados como sigue y éste no excederá del 90% del esfuerzo de fluencia mínimo especificado ( R ), los cuales se determinan como sigue: Seq = ( Sh2 + SL2 - ShSL + 3 Ss2 )1/2 Donde: SL= Esfuerzo máximo longitudinal kg/cm2( lb/pulg2 ), (positivo a tensión y negativo a compresión ). ? = Coeficiente de Poisson. SI LOS SELLOS EN ESTE DOCUMENTO NO ESTAN EN ORIGINAL, NO ES UN DOCUMENTO CONTROLADO


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E = Módulo de elasticidad. ? = Coeficiente de expansión térmica. T1= Temperatura de instalación. T2= Temperatura de operación. Z = Módulo de sección. T = Momento torsionante. Fs= Fuerza cortante. A = Area de la sección transversal. 6.2.2.7.1.a Esfuerzo circunferencial debido a presión Sh ?

PD 2t

Donde : Sh= Esfuerzo circunferencial kg/cm2( lb/pulg2 ) P= Presión interna de la tubería kg/cm2 (lb/pulg2 ) D = Diámetro exterior de tubería cm(pulg) t = Espesor de pared de tubería cm(pulg) 6.2.2.7.1.b Esfuerzo longitudinal debido a presión, expansión térmica y flexión en ductos completamente restringidos ( Ref. ASME B31.4, capítulo II, párrafo 419.6.4 ). SL =E? ( T2 – T1 ) - ? Sh SI LOS SELLOS EN ESTE DOCUMENTO NO ESTAN EN ORIGINAL, NO ES UN DOCUMENTO CONTROLADO


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6.2.2.7.1.c Esfuerzo cortante combinado: Ss ?

T 2Fs ? 2Z A

6.2.2.8 Proceso de diseño ( Ver fig. 2.2.8 ). 6.2.2.8.1 El proceso de diseño iniciará con la determinación del espesor ( t ) de pared mínimo requerido por presión interna y basado en las consideraciones límite de esfuerzo circunferencial, como indicado en los párrafos 6.2.2.7.1.a y 6.2.2.9.1 el cual deberá satisfacer adicionalmente los requisitos de esfuerzo equivalente indicados en el párrafo 6.2.2.7.1 por las cargas indicadas en el párrafo 6.2.2.2.1, incisos “b”, “c” y “e”. 6.2.2.9 Espesor mínimo requerido por presión. 6.2.2.9.1 El espesor de pared mínimo requerido en el ducto, sometido exclusivamente a presión interna, se calculará con la fórmula establecida en el código ASME B31.8, Capítulo IV, párrafo 841.1.1. t?

PD 2S

Donde: t = Espesor de pared mínimo requerido calculado por presión interna cm ( pulgadas ). P = Presión de diseño como lo indicado en el párrafo 6.2.2.4.1. kg/cm2 ( Ib/pulg2 ). D = Diámetro exterior del tubo cm ( pulgadas ). S = Esfuerzo permisible como lo indicado en el párrafo 6.2.2.6.



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6.2.2.9.2 El espesor de pared mínimo requerido en una tubería conectada a un equipo u otra tubería que opere con diferente presión deberá calcularse con la presión de diseño mayor. 6.2.2.10 Espesor nominal. 6.2.2.10.1 Es el espesor de pared nominal ( tn ) será determinado con la siguiente ecuación, y será igual al inmediato superior que se fabrique, el cual no debe ser menor al mostrado en la tabla 2.4 . tn = t + A 6.2.2.10.2 El valor obtenido del espesor de pared ( t ) deberá satisfacer los requisitos establecidos en 6.2.2.8.1 y ( A ) será un espesor de pared adicional como margen de corrosión y definido en el párrafo 6.2.2.13.1. 6.2.2.10.3 Dicho espesor ( t ) calculado, deberá considerar las tolerancias de fabricación indicadas en el párrafo 6.2.2.11.1, incluyendo los daños ocasionados durante el transporte, almacenamiento, manejo, instalación y reparación. 6.2.2.11 Tolerancia de espesor de pared por fabricación. 6.2.2.11.1 El espesor especificado no debe reducirse en ninguna parte del tubo en más de Ias tolerancias de fabricación señaladas en la tabla siguiente y referida al API 5L Tabla 9. 6.2.2.11.2 Para tuberías de especificación ASTM con y sin costura, la tolerancia de espesor de pared por fabricación estará de acuerdo con lo establecido en la especificación ASTM A20 y A530 respectivamente.



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Tolerancias de espesor por fabricación para tuberías API. DIAMETRO EXTERIOR(PULG) Y PROCESO 2.875 y menores con y sin costura

PORCENTAJE DE TOLERANCIA GRADO A,B,A 23 DE X 42 HASTA X 70 + 15.0 + 20.0 - 12.5 - 12.5

3.50 con y sin costura

+ 18.0 - 12.5

+ 15.0 - 12.5

4.00 a 18.0 con y sin costura

+ 15.0 - 12.5

+ 15.0 - 12.5

20.0 y costura

mayores

con

+ 17.5 - 10.0

+ 19.5 - 8.0

20.0 y costura

mayores

sin

+ 15.0 - 12.5

+ 17.5 - 10.0



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Bases de diseño conforme a 6.2.2.1

Requerimientos de diseño conforme a 6.2.2.2.

Espesor mínimo requerido por presión interna, conforme a 6.2.2.9.

Proponer nuevo espesor.

NO

¿Cumple el esfuerzo circunferencial con 6.2.2.7.1.a? SI

NO

¿Cumple el esfuerzo longitudinal con 6.2.2.7.1.b? SI

NO

¿Cumple el esfuerzo cortante con 6.2.2.7.1.c? SI

NO

¿Cumple el esfuerzo equivalente con 6.2.2.7.1? SI Calcular espesor nominal tn conforme a 6.2.2.10.

Fig. 2.2.8. Proceso de diseño para ductos que transportan hidrocarburos gaseosos.



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6.2.2.12 Limitaciones en el diseño. 6.2.2.12.1 Esfuerzos. Para fines de diseño deben satisfacerse los requisitos siguientes: 6.2.2.12.1.a La suma de los esfuerzos longitudinales producidos por presión interna, cargas vivas y/ó accidentales, no deben exceder del 75% de la resistencia de fluencia mínima específicada ( R ) cuyos valores se indican en el párrafo 6.2.2.6. de esta norma. ( Ref. ASME B31.8, Capítulo III, párrafo 833.4. ). 6.2.2.12.1.b La combinación de esfuerzos de flexión y torsión producidos por expansión térmica, calculada no deberá exceder del 72% de la resistencia de fluencia mínima especificada (R ). ( Ref. ASME B31.8, Capítulo III, párrafos 833.2 y 833.3. ). 6.2.2.12.1.c El total de los esfuerzos señalados en los puntos a) y b) de este párrafo, no deben exceder el valor de la resistencia de fluencia mínima especificada ( R ), asignado de acuerdo con el párrafo 6.2.2.6 y 6.2.3.2 de esta norma. ( Ref. ASME B31.8, Capítulo III, párrafo 833.4. ). 6.2.2.13 Espesor adicional por margen de corrosión o desgaste. 6.2.2.13.1 El espesor adicional como margen de corrosión, se considerará basándose en lo establecido con PEMEX, o lo establecido por PEMEX para una vida útil mínima de 20 años y un margen de corrosión de 6.25 milésimas de pulgada por año ( MPY ).



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6.2.2.14 Para los efectos de mitigación de corrosión debe considerarse el estudio y diseño del sistema de protección catódica respectivo para ser revisado por la dependencia responsable del mantenimiento, basándose en las condiciones de operación y resultados estadísticos de sistemas semejantes para determinar la posibilidad de integrar otras instalaciones. Se debe tomar en cuenta la instalación de niples para inyección y portatestigos para la evaluación de la protección con inhibidores en aquellos ductos que lo requieran por el producto a transportar. La cantidad, tipo y ubicación serán señalados por el área de mantenimiento. 6.2.2.15 Instalaciones superficiales paralelas o cercanas en el derecho de vía. 6.2.2.15.1 El diseñador deberá tomar las medidas necesarias para que las instalaciones superficiales como válvulas o trampas de diablos correspondientes a ductos que corren paralelos o cercanos en el mismo derecho de vía, queden ubicadas o protegidas contra la propagación de un siniestro que ocurra en cualquiera de ellos. En estos casos puede considerarse como solución una separación adecuada, a lo largo del derecho de vía, de cuando menos 100 m entre instalaciones superficiales; cuando esto no sea posible pueden emplearse sistemas que retarden la acción del fuego entre instalaciones. En cualquier caso que sea aplicable, el área de las instalaciones superficiales deberá ser delimitado y de acceso restringido, sujeto a celaje conforme a lo estipulado en el punto 6.5, párrafo 6.5.3.6.1, de esta norma. 6.2.2.16 Válvulas de seccionamiento. 6.2.2.16.1 Los ductos para transporte de hidrocarburos gaseosos, deben contar con válvulas de seccionamiento, las cuáles tendrán como espaciamiento máximo el indicado en la tabla 2.5 de acuerdo con las clases de localización que se señalan en los párrafos 6.2.2.17.1-6.2.2.17.7 de este capítulo. Se incluirán los casos de gas L.P. y amoniaco anhidro, ya que al ocurrir fuga a la atmósfera de alguno de SI LOS SELLOS EN ESTE DOCUMENTO NO ESTAN EN ORIGINAL, NO ES UN DOCUMENTO CONTROLADO





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estos se comportan como gases. ( Ref. ASME B31.8, Capítulo IV, párrafo 846.11.b ). 6.2.2.16.2 La localización de las válvulas de seccionamiento indicado en la tabla 2.5 puede ser ligeramente ajustado sin exceder el 10% de lo estipulado en la tabla 2.5, para permitir que la válvula sea instalada en un lugar más accesible, siendo una consideración primaria el acceso continuo a la válvula. (Ref. ASME B31.8, Capítulo IV, párrafo 846.11.c. ). 6.2.2.16.3 Las válvulas de seccionamiento deberán estar en lugar accesible y protegidas de daños que pudieran producir agentes externos.( Ref. ASME B31.8, Capítulo IV, párrafo 846.21.a ). 6.2.2.16.4 Las válvulas de seccionamiento en ductos de transporte, deben reunir las características siguientes : 6.2.2.16.4.a Ser lubricables, de especificaciones aprobadas por esta norma para los fluidos que manejan, de paso completo y contar con accesorios que faciliten su mantenimiento. 6.2.2.16.4.b Estar ubicadas en lugares accesibles y protegidas de daños que pudieran producir agentes externos. 6.2.2.16.4.c Contar con mecanismos para accionarlas rápida y fácilmente. De preferencia aquellas de 12 pulgadas y mayores, accionadas por un dispositivo que en caso de falla de éste permita su operación en forma manual. 6.2.2.16.4.d Estar debidamente soportadas y ancladas, para prevenir asentamientos o movimientos en los accesorios del ducto.



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6.2.2.16.4.e La clasificación presión - temperatura de la válvula, debe ser igual o mayor a las condiciones de diseño del ducto. 6.2.2.16.4.f Instalarse con mecanismos de operación sobre el nivel del terreno. Las válvulas de seccionamiento pueden confinarse, de ser necesario, en registros, siempre y cuando se evite la transmisión de cargas a la tubería y la inundación del registro. ( Ref. ASME B31.8, Capítulo lV, párrafo 846.22. ). 6.2.2.16.5 Todas las válvulas deben contar con dispositivo que indique claramente la posición cerrada o abierta en que se encuentren; excepto las de retención, que deben tener marcado con una flecha el sentido de flujo. 6.2.2.16.6 Todas las válvulas deben contar con una inscripción en relieve o placa en la que se indique: marca, diámetro nominal, presión y material de construcción. Cuando no se cuente con esta placa de identificación, se hará constar en el registro de pruebas realizadas según el párrafo 6.2.4.1.2 o bien se aplicará lo indicado en el párrafo 6.2.3.2.3 dejando constancia en el registro correspondiente. 6.2.2.16.7 Las válvulas, bridas y conexiones deben cumplir con los estándares y especificaciones enumeradas en la tabla 2.9. 6.2.2.17 Clasificación de localizaciones. 6.2.2.17.1 El criterio para determinar la clase de localización por donde pase un ducto de transporte de hidrocarburos gaseosos, será el siguiente: la unidad para la clasificación de la localización será un área unitaria de 400 x 1600 m (1/4 x 1 milla ), o sea 200 m a ambos lados del eje del ducto en un tramo de 1600 m, exceptuando lo indicado en el párrafo 6.2.2.17.7, la clase de localización se determinará por el número de construcciones que se encuentren en esta área unitaria. Para propósito de esta norma, cada casa o SI LOS SELLOS EN ESTE DOCUMENTO NO ESTAN EN ORIGINAL, NO ES UN DOCUMENTO CONTROLADO





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sección de una construcción, destinada para fines de ocupación humana o habitacionales, se contará como una construcción por separado. ( Ref. ASME B31.8, Capítulo IV, párrafo 840.2.a.1. ). 6.2.2.17.2 Para ductos cuya longitud sea menor a 1600 m ( 1 milla ), la localización será asignada de acuerdo a la clase que corresponda a un ducto de 1600 m ( 1 milla ) de longitud a través de la misma área. ( Ref. ASME B31.8, Capítulo IV, párrafo 840.2a.3. ). 6.2.2.17.3 Localización clase 1. Es la que tiene 10 o menos construcciones para ocupación humana en un área unitaria; o en los casos en donde la tubería se localice en terrenos despoblados, desiertos, de pastoreo, granjas. ( Ref. ASME B31.8, Capítulo IV, párrafo 840.2b.1. ). 6.2.2.17.3.a Clase 1 División 1. Es la localización clase 1 donde el factor de diseño del ducto es mayor a 0.72, pero menor a 0.80 y la cuál será probada hidrostáticamente con un valor de presión de prueba igual a 1.25 veces la presión máxima de operación. ( Ref. ASME B31.8, Capítulo IV, párrafo 840.2b.1a y 841.322.a. ) 6.2.2.17.3.b Clase 1 División 2. Es la de acuerdo al código localización clase 1 donde el factor de diseño del ducto es menor o igual a 0.72, y la cuál será probada hidrostáticamente con un valor de presión de prueba igual a 1.10 veces la presión máxima de operación. ( Ref. ASME B31.8, Capítulo IV, párrafo 840.2b.1b y 841.322.b. ) 6.2.2.17.4 Localización clase 2. Es la que tiene más de 10 pero menos de 46 construcciones para ocupación humana en un área unitaria de terreno. Comprende áreas en la periferia de las ciudades, áreas industriales, ranchos. ( Ref. ASME B31.8, Capítulo IV, párrafo 840.2.b.2. ). SI LOS SELLOS EN ESTE DOCUMENTO NO ESTAN EN ORIGINAL, NO ES UN DOCUMENTO CONTROLADO





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6.2.2.17.5 Localización clase 3. Es aquella área en donde se cumpla una de las siguientes condiciones: 6.2.2.17.5.a Cuando en un área unitaria existan 46 o más construcciones destinadas a ocupación humana o habitacional. ( Ref. ASME B31.8, Capítulo IV, párrafo 840.2.b.3. ). 6.2.2.17.5.b Cuando exista una o más construcciones a menos de 100 m del eje del ducto y se encuentra ocupada normalmente por 20 o más personas. ( Ref. DOT, Parte 192, Subparte A, párrafo 192.5.d.2. ). 6.2.2.17.5.c Cuando exista un área al aire libre bien definida a menos de 100 m del eje del ducto y ésta sea ocupada por 20 o más personas durante su uso normal, como sería un campo deportivo, un parque de juegos, un teatro al aire libre u otro lugar público de reunión. ( Ref. DOT, Parte192, Subparte A, párrafo 192.5.d.2 .). 6.2.2.17.5.d Cuando el ducto pase a 100 m o menos de áreas destinadas a fraccionamientos o casas comerciales, aun cuando en el momento de construirse el ducto solamente existan edificaciones en la décima parte de los lotes adyacentes al trazo. 6.2.2.17.5.e Cuando el ducto se localice en sitios donde a 100 m o menos haya un tránsito intenso u otras instalaciones subterráneas. Considerándose como tránsito intenso un camino o carretera pavimentada con un flujo de 200 ó más vehículos en una hora pico de aforo.






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6.2.2.17.6 Localización clase 4. Es aquella área unitaria donde prevalecen edificios de 4 o más niveles donde el tráfico sea pesado, o denso, considerando como tráfico intenso un camino o carretera pavimentada con un flujo de 200 o más vehículos en una hora pico de aforo; o bien, existan numerosas instalaciones subterráneas. ( Ref. ASME B31.8, Capítulo IV, párrafo 840.2.b.4. ). 6.2.2.17.7 Cuando exista un agrupamiento o conjunto de construcciones destinadas a fines de ocupación humana o unidades habitacionales, que por su número pertenezca a una clase de localización definida de acuerdo con los párrafos del 6.2.2.17.1 al 6.2.2.17.6 los límites de localizaciones podrán ampliarse de la manera siguiente: 6.2.2.17.7.a Una localización clase 4, 3 y 2, se ampliará hasta 200 m, siguiendo el eje de la tubería y contados a partir de los límites del área unitaria. ( Ref. DOT, Parte192, Subparte A, párrafo 192.5.f. ). 6.2.2.17.7.b Las localizaciones clase 1, 2 y 3 en que se encuentre una construcción donde haya gran concentración de personas, como sucede en escuelas, hospitales, iglesias, salas de espectáculos, cuarteles, etc., se debe considerar la clase siguiente, en orden ascendente, y ampliarse hasta 200 m en ambos sentidos del ducto contados a partir de los límites del área unitaria. ( Ref. ASME B31.8, Capítulo IV, párrafo 840.3.b. ). 6.2.2.17.7.c Debe tomarse un margen de 200 m en ambas direcciones del ducto al determinarse los límites de un área clasificada, excepto cuando existan barreras físicas o factores de otra índole que limiten la expansión futura de las áreas pobladas, en cuyo caso los márgenes del área clasificada que debe ampliarse y SI LOS SELLOS EN ESTE DOCUMENTO NO ESTAN EN ORIGINAL, NO ES UN DOCUMENTO CONTROLADO





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quedará delimitada por dichas barreras, sin exceder la distancia marcada. 6.2.2.18 Consideraciones adicionales para determinar el factor de diseño " F ". 6.2.2.18.1 En los ductos que transportan gas en localizaciones clase 1, debe emplearse un factor de 0.60 en el diseño de tuberías cuando se presenten los siguientes casos: 6.2.2.18.1.a El derecho de vía cruce en camino no pavimentado, sin camisa de protección. 6.2.2.18.1.b Invada y corra paralelamente al derecho de vía un camino pavimentado, una carretera, una calle o una vía de ferrocarril. 6.2.2.18.1.c Este soportada en un puente, ya sea éste para vehículos, peatones, ferrocarril o para tuberías. 6.2.2.18.1.d Construcción de ensambles. 6.2.2.18.2 Cuando se construyan ensambles como son accesorios para separadores, ensambles de válvulas para línea principal, conexiones en cruz, cabezales en cruces de ríos, etc., que se van a instalar en áreas definidas como localización clase 1, se requiere un factor de diseño de 0.6 en toda el área de ensamble y hasta en una distancia igual al que resulte menor entre 5 veces el diámetro del tubo y 305 cm ( 10 pies ), más allá del último accesorio. Como se indica en la tabla 2.1A. 6.2.2.18.3 Las piezas de transición en los extremos de ensambles y en los codos que se instalan en vez de tubos doblados, no se consideran accesorios. ( Ref. ASME B31.8, Capítulo IV, párrafo 841.121. )






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6.2.2.18.4 Para ductos que transportan gas en localizaciones clase 2, debe usarse un factor de construcción de 0.50 en la fórmula de diseño, únicamente cuando cruzan el derecho de vía, caminos pavimentados, carreteras, calles o vías de ferrocarril; ajustándose a lo indicado en las tabla 2.1A. 6.2.2.18.5 En localizaciones clase 1 y 2, debe usarse un factor de construcción de 0.50 en las estaciones de compresión, regulación y medición. 6.2.2.18.6 Las consideraciones indicadas en los párrafos 6.2.2.18.1 al 6.2.2.18.4 para el factor de diseño ( F ), se resumen en la tabla 2.1 A. 6.2.2.19 Consideraciones para diferentes condiciones de presión. 6.2.2.19.1 Cuando dos líneas que operan en diferentes condiciones de presión están conectadas, la válvula que segrega las dos líneas debe clasificarse para la condición de servicio más severa. Cuando una línea está conectada a una pieza de equipo que opera en una condición de presión más alta que la de la línea, la válvula que segrega a la línea del equipo debe clasificarse cuando menos para la condición de operación del equipo. La tubería entre las condiciones más severas y la válvula debe de estar diseñada para soportar las condiciones de operación del equipo o tubería a la cual está conectada.

6.2.3

MATERIALES. 6.2.3.1 La tubería destinada al transporte de hidrocarburos en fase gaseosa debe ser de acero, pudiéndose utilizar tubería fabricada de acuerdo a los estándares abajo indicados. Los materiales que forman parte permanente de un sistema de tuberías deben calificarse mediante el cumplimiento de estándares y especificaciones según la tabla 2.9 de esta norma. ( Ref. ASME B31.8, Capítulo I, párrafo 814.11. )



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API 5L ASTM A 53 ASTM A 106 ASTM A 134 ASTM A 135 ASTM A 139 ASTM A 333 ASTM A 381 ASTM A 671 ASTM A 672


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Tubería de línea. Tubería soldada y sin costura. Tubería sin costura. Tubería soldada por fusión eléctrica. Tubería soldada por resistencia eléctrica. Tubería soldada por fusión eléctrica. Tubería sin costura y tubería soldada para servicio de baja temperatura. Tubería soldada por doble arco sumergido. Tubería soldada por fusión eléctrica. Tubería soldada por fusión eléctrica.

6.2.3.2. Criterios de selección. 6.2.3.2.1 Tubería nueva de especificación conocida. 6.2.3.2.1.1 Los tubos, válvulas, bridas y conexiones soldables de especificación conocida, destinados a integrar un sistema de ductos para transporte de hidrocarburos en fase gaseosa, deben satisfacer los requisitos de composición química, fabricación y calidad correspondientes a cualquiera de los materiales mencionados en la tabla 2.9. ( Ref. ASME B31.8, Capítulo I, párrafo 811.21. ) 6.2.3.2.2 Tubería usada o nueva de especificación desconocida . 6.2.3.2.2.1 Está permitido que una porción de tubería de un ducto existente pueda ser removida y reutilizada en el mismo ducto, o en un ducto que opere a una presión igual o menor, excepto en aplicaciones submarinas, estando sujeto a las restricciones indicadas en los incisos A, H e I. (Ref. ASME B31.8, Capítulo I, párrafo 817.11.)






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6.2.3.2.2.2 Cuando se utilice esta tubería se deben considerar los conceptos y pruebas que a continuación se describen, debiendo proporcionar al diseñador los resultados obtenidos: 1. Los tubos de acero usados y nuevos de especificación desconocida, para usarse en niveles de esfuerzo tangencial menor de 422.54 kg/cm2 ( 6000 Ib/pulg2 ), donde no se desarrollen curvas cerradas, serán inspeccionados visualmente para saber si se encuentran en buenas condiciones para ser utilizados y estos deberán estar libres de defectos. Además deben pasar satisfactoriamente las pruebas de soldabilidad prescritas en el siguiente punto. (Ref. ASME B31.8, Capítulo I, párrafo 817.12. ) 2. Los tubos de acero usados y nuevos de especificación desconocida para usarse a niveles de esfuerzos superiores a 422.54 kg/cm2 ( 6000 Ib/pulg2 ) y/o contengan curvas cerradas, deben cumplir con lo señalado en la siguiente tabla. Las letras indicadas en la tabla corresponden a los párrafos siguientes. ( Ref. ASME B31.8, Capítulo I, párrafo 817.13. )



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TIPO DE PRUEBA

INSPECCION PROPIEDADES DE DOBLADO ESPESOR EFICIENCIA DE JUNTA SOLDABILIDAD RESISTENCIA A LA CEDENCIA VALOR DE S (6.2.2.6) PRUEBA HIDROSTATICA DEFECTOS DE SUPERFICIE

TUBO NUEVO O USADO DE ESPECIFICACION DESCONOCIDA


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TUBO USADO DE ESPECIFICACION CONOCIDA

A B C D E

A C D -

F G H I

H I

A)

Inspección. Todos los tubos deben limpiarse por el interior y exterior para permitir una buena inspección, verificando que cumplan con las tolerancias de redondez, que sean rectos en sentido longitudinal y estén exentos de defectos que puedan menoscabar su resistencia y hermeticidad, debiéndose calificar conforme a lo previsto en el punto 6.3 (Ref. ASME B31.8, Capítulo I, párrafo 817.13a.).

B)

Propiedades de doblado. Para tuberías con diámetro de 50.8 mm ( 2 pulgadas ) y menores, un tramo de tubo con longitud suficiente debe doblarse en frío a 90 grados alrededor de un mandril cilíndrico de diámetro igual a 12 veces el diámetro nominal del tubo, sin desarrollar fracturas ni aberturas en la soldadura. Para tuberías con diámetro nominal mayor de 50.8 mm ( 2 pulgadas ), deben realizarse pruebas de aplastamiento como las prescritas en el Apéndice H del código ASME B31.8. La tubería debe cumplir los requerimientos de dichas pruebas, excepto que el número de pruebas para determinar las propiedades de aplastamiento serán las mismas requeridas para determinar la resistencia a la fluencia indicados en el inciso f. ( Ref. ASME B31.8, Capítulo I, párrafo 817.13, inciso b. ).




C)



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Determinación del espesor de pared. En tubos usados o nuevos cuyo espesor no sea uniforme, debe medirse en cada pieza el espesor de pared mediante un calibrador de precisión, en diferentes puntos del cuerpo del tubo incluyendo cuatro puntos en cada extremo del tubo, previamente efectuada la limpieza de las superficies. En tubos nuevos cuyo espesor sea uniforme, debe medirse en la misma forma que se establece en el párrafo anterior y en por lo menos un 10% de los tramos pero no menos de 10 piezas, los tramos restantes del lote, deben medirse con un calibrador de precisión. Debe considerarse como espesor nominal del lote probado, al espesor nominal inmediato inferior al calculado como promedio aritmético de todas las mediciones. El espesor calculado como promedio aritmético no debe exceder en 14% del mínimo encontrado, en el caso de diámetros menores a 508 mm ( 20 pulgadas ), o en 11% del mínimo encontrado en diámetros iguales o mayores de 508 mm ( 20 pulgadas). ( Ref. ASME B31.8, Capítulo I, párrafo 817.13, inciso c. ). El espesor nominal determinado, debe ser mayor o igual al espesor mínimo requerido de acuerdo con el párrafo 6.2.2.10.1 de este capítulo.

D)

Eficiencia de junta. Consiste en asignar un valor a la eficiencia de la soldadura " E " de acuerdo con el criterio siguiente: 1. Si el tipo de junta es conocido, el valor de " E " para la fórmula de diseño es el indicado por la tabla 2.2. 2. Si el tipo de junta se desconoce, el valor de " E " para la fórmula de diseño será como máximo igual a 0.6 para diámetros menores o iguales a 101.6 mm ( 4 pulgadas ), o hasta 0.8 para diámetros mayores. ( Ref. ASME B31.8, Capítulo I, párrafo 817.13, inciso d. ).

E)

Soldabilidad. La soldabilidad debe determinarse de acuerdo a un procedimiento que se establezca, conforme a las indicaciones del párrafo 6.3.3. Un soldador calificado debe tomar un tramo de tubo, cortar éste en dos carretes, biselar, preparar la junta, soldar, obtener los especímenes y hacer las pruebas conforme a los requerimientos del código API 1104. La calificación de la soldadura debe hacerse con las más severas exigencias






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que se apliquen a una soldadura efectuada bajo las condiciones y procedimientos que se presentan en el campo. Los tubos se considerarán soldables siempre que cumplan los requisitos establecidos en el código API STD 1104. Cuando menos una de estas pruebas debe hacerse por cada 100 tubos, si su diámetro es mayor de 101.6mm ( 4 pulgadas ); los tubos con diámetro 101.6cm ( 4pulgadas ) y menores, requieren una prueba por cada 400 tubos de acuerdo a la tabla 2.6. Si en las pruebas de soldadura, no pueden cumplirse los requerimientos del API 1104 , la soldabilidad puede ser establecida mediante pruebas químicas por carbono y manganeso ( Ref. ASME B31.8 Capítulo II, párrafo 823.23 ) y procediendo de acuerdo con lo estipulado en ASME Section IX Boiler and Pressure Vessel. El número de pruebas químicas será el mismo al indicado para las pruebas de soldadura circunferencial. ( Ref. ASME B31.8, Capítulo I, párrafo 817.13, inciso e. ). F)

Determinación de la resistencia a la cedencia. Cuando la resistencia mínima especificada a la cedencia, tensión o elongación de la tubería sea desconocida y no se efectúe ninguna prueba física, la resistencia mínima a la cedencia para propósitos de diseño, debe ser tomando un valor de no más de 1 690 kg/cm2 ( 24 000 Ib/pulg2 ). Alternativamente se pueden establecer las propiedades de tensión como sigue: Ejecutar todas las pruebas de tensión prescritas en la especificación API SPEC - 5L, cambiando la cantidad de ellas como se indica, en la tabla 2.7. El muestreo de tubos debe ser al azar. Si la relación resistencia a la cedencia - resistencia a la tensión, excede a 0.85 el tubo no debe usarse, excepto como dice en el párrafo 6.2.3.2.2. ( Ref. ASME B31.8, Capítulo I, párrafo 817.13, inciso g. )

G)

Valor de " R " ( resistencia a la fluencia mínima especificada ). Para tubos de especificación desconocida el valor de la resistencia a la fluencia a ser utilizada como “ R ” en la fórmula indicada en el párrafo 6.2.2.6.1 debe ser de 1,690 kg/cm2 ( 24 000 Ib/pulg2 ), o bien determinarse como sigue.



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El valor " R " debe tomarse como el menor de los casos siguientes: -

El 80 % del valor promedio del obtenido en las pruebas.

-

El valor mínimo obtenido en las pruebas, pero en ningún caso más de 3662 kg/cm2 ( 52 000 Ib/pulg2 ). (Ref. ASME B31.8, Capítulo I, párrafo 817.13, inciso h ).

H)

Prueba hidrostática. Los tubos nuevos o usados de especificación desconocida y todos los tubos usados dañados por corrosión u otros deterioros que afecten su resistencia, deben volver a probarse hidrostáticamente por cualquiera de las dos maneras siguientes : tramo por tramo en un probador de fábrica, o en el campo después de la instalación, por lo menos durante 24 horas, antes de poner en servicio el ducto. La presión de prueba debe servir para establecer la presión máxima permisible de operación sujeta a las limitaciones establecidas en párrafo 6.2.2.1. ( Ref. ASME B31.8, Capítulo I, párrafo 817.13, inciso i. ).

I)

Defectos de superficie. Toda la tubería será examinada para buscar grietas, ranuras y abolladuras, y debe ser calificada de acuerdo a lo indicado en el código ASME B31.8, Capítulo IV, párrafo 841.24. ( Ref. ASME B31.8, Capítulo I, párrafo 817.13, inciso f. ). 6.2.3.2.3 Accesorios. 6.2.3.2.3.a Las válvulas, bridas, conexiones y otros componentes usados de especificación conocida y aprobada, podrán emplearse nuevamente en el rango para el cual fueron fabricadas, siempre y cuando después de limpiarse se verifique que satisfacen los requisitos de la especificación original como son: espesor, mecanismos de operación, etc. Si fuera necesario reacondicionarlos, se utilizarán refacciones de la misma especificación y, en todo caso, se respetará el código API aplicable a este tipo de accesorios.



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6.2.3.2.3.b En el caso de válvulas, bridas, conexiones y otros accesorios nuevos de especificación desconocida, después de someterse a limpieza, se identificarán con conexiones similares utilizadas en un servicio semejante para el cual se piensa emplear. Su utilización se restringirá a un sistema con una presión máxima permisible de operación, calculada tomando como resistencia mínima especificada a la cedencia 1 690 kg/cm2 ( 24,000 Ib/pulg2 ). 6.2.3.2.3.c Está prohibido el empleo de válvulas, bridas, conexiones y otros accesorios usados y de especificación desconocida, para el diseño y construcción de ductos nuevos. 6.2.4

REQUISITOS GENERALES DE DISEÑO PARA PRUEBA HIDROSTÁTICA. 6.2.4.1 Requisitos generales. 6.2.4.1.1 A la tubería para transporte de hidrocarburos gaseosos, ya sea nueva, reparada o en condiciones diferentes a las de diseño, se le debe probar hidrostáticamente en fábrica y antes de entrar en operación. 6.2.4.1.2 El equipo mínimo requerido para la realización de la prueba hidrostática deberá ser el indicado en el código API RP 1110, Párrafo 3.4. 6.2.4.2 Todos los ductos y líneas troncales que operaran a un nivel de esfuerzos tangenciales igual o mayor al 30 % de la resistencia mínima específicada a la cedencia de la tubería, deberán ser sometidos a una prueba hidrostática con duración mínima de 2 horas para comprobar su resistencia después de terminada su construcción y antes de ser puesta en operación. ( Ref. ASME B31.8, Capítulo IV, párrafo 841.321. ) El agua debe ser neutra y libre de partículas en suspensión que no pasen por una malla de 100 hilos por pulgada.



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6.2.4.3 La presión hidrostática de prueba se debe calcular de acuerdo a lo descrito en el párrafo 6.1.5.1 de esta norma. 6.2.4.4 Presión de prueba. El valor de presión de prueba del sistema de ductos corresponderá al valor de la presión máxima permisible de operación multiplicado por el factor correspondiente a su clase de localización indicado a continuación : Clase de localización Clase 1 Div. 1 Clase 1 Div 2 Clase 2 Clase 3 Clase 4

Factor 1.25 1.10 1.25 1.40 1.40

NOTA: La clase de localización debe determinarse de acuerdo con los párrafos 6.2.2.17.1-6.2.2.17.7 de esta norma. 6.2.4.5 Después de cumplir con los requisitos de resistencia descritos en esta sección, deben recabarse dos ejemplares de la constancia de las pruebas certificadas por los representantes de la entidad de construcción y de la operativa así como el permiso de uso expedidos por la Secretaría de Energía, la cual supervisará la ejecución de las mismas a través de un inspector autorizado, conjuntamente con los representantes de las dependencias de inspección y seguridad industrial de las áreas operativas y de construcción. TABLA 2.1 FACTOR DE DISEÑO " F " POR CLASE DE LOCALIZACION CLASE DE LOCALIZACION 1, DIVISION 1 1, DIVISION 2 2 3 4

FACTOR DE DISEÑO 0.80 0.72 0.60 0.50 0.40

NOTA: La clase de localización debe determinarse de acuerdo con los párrafos 6.2.2.17.1 al 6.2.2.17.7 de esta norma. SI LOS SELLOS EN ESTE DOCUMENTO NO ESTAN EN ORIGINAL, NO ES UN DOCUMENTO CONTROLADO


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TABLA 2.1A FACTOR DE DISEÑO " F " PARA CONSTRUCCIÓN DE DUCTOS DE ACERO. Clase de Localización Instalación

1 Div. 1 Div. 2

2

3

4

Ductos, líneas troncales y líneas de servicio

0.80

0.72

0.60

0.50

0.40

Cruces de caminos y vías de FF.CC. sin encamisado : a) Caminos privados b) Caminos sin pavimentar. c) Caminos, autopistas o calles públicas, vías de FF.CC

0.80 0.60

0.72 0.60

0.60 0.60

0.50 0.50

0.40 0.40

0.60

0.60

0.50

0.50

0.40

0.80 0.72

0.72 0.72

0.60 0.60

0.50 0.50

0.40 0.40

0.72

0.72

0.60

0.50

0.40

Cruces de caminos y vías de FF.CC. con encamisado : a) Caminos privados b) Caminos sin pavimentar. c) Caminos, autopistas o calles públicas, vías de FF.CC Ductos paralelos a caminos y vías de FF.CC. a) Caminos privados b) Caminos sin pavimentar. c) Caminos, autopistas o calles públicas, vías de FF.CC.

0.80 0.80

0.72 0.72

0.60 0.60

0.50 0.50

0.40 0.40

0.60

0.60

0.60

0.50

0.40

Ensambles fabricados Ductos sobre puentes.

0.60 0.60

0.60 0.60

0.60 0.60

0.50 0.50

0.40 0.40

Estaciones de compresión, regulación y medición.

0.50

0.50

0.50

0.50

0.40

Concentraciones de gente cercanas en loc. Clase 1 y clase 2

0.50

0.50

0.50

0.50

0.40



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TABLA 2.2 FACTOR DE EFICIENCIA DE JUNTA SOLDADALONGITUDINAL " E ". Número de especificación ASTM A53

ASTM A106 ASTM A134 ASTM A135 ASTM A139 ASTM A211 ASTM A333 ASTM A381 ASTM A671

ASTM A672

API 5L*

Clase de tubería Sin costura Soldado por resistencia eléctrica Soldado a tope en horno-soldadura continua Sin costura Soldado por fusión de arco eléctrico Soldado por resistencia eléctrica Soldado por fusión eléctrica Tubo de acero soldado en espiral Sin costura Soldado por resistencia eléctrica Soldado por arco sumergido doble Soldado por fusión eléctrica Clases 13, 23, 33, 43, 53 Clases 12, 22, 32, 42, 52 Soldado por fusión eléctrica Clases 13, 23, 33, 43, 53 Clases 12, 22, 32, 42, 52 Sin costura Soldado por resistencia eléctrica Soldado por centelleo ( Flash ) Soldado por arco sumergido Soldado a tope en horno

Factor "E" 1.00 1.00 0.60 1.00 0.80 1.00 0.80 0.80 1.00 1.00 1.00 0.80 1.00 0.80 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 0.60

*Esta especificación cubre también las API 5LX, 5LS, 5LV TABLA 2.3 FACTOR DE DISEÑO " T " POR TEMPERATURA Temperatura °C 121 o menos 149 177 204 232

°F 250 o menos 300 350 400 450

Factor de diseño "T" 1.000 0.967 0.933 0.900 0.867

NOTA: Para temperaturas intermedias debe interpolarse para estimar el factor. SI LOS SELLOS EN ESTE DOCUMENTO NO ESTAN EN ORIGINAL, NO ES UN DOCUMENTO CONTROLADO


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TABLA 2.4 ESPESOR MINIMO NOMINAL DE PARED PARA TUBO DE ACERO ( PULGADAS ) Diámetro Nominal ( Pulg.)

Diámetro Exterior ( Pulg. )

Tubo de Extremo Plano

Tubo de Extremo Roscado

1/8 1/4 3/8 1/2 3/4 1

0.405 0.540 0.675 0.840 1.050 1.315

0.035 0.037 0.041 0.046 0.048 0.053

0.068 0.088 0.091 0.109 0.113 0.133

0.095 0.119 0.126 0.147 0.154 0.179

1 1/4 1 1/2 2

1.660 1.900 2.375

0.061 0.065 0.075

0.140 0.145 0.154

0.191 2.200 0.218

2 1/2 3 3 1/2 4

2.875 3.500 4.000 4.500

0.083 0.083 0.083 0.083

0.203 0.216 0.226 0.237

0.203 0.216 0.226 0.237

Estaciones de compresión E X T R E M O S P L A N O S

O R O S C A D O S

( continúa )



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TABLA 2.4 ESPESOR MINIMO NOMINAL DE PARED PARA TUBO DE ACERO ( PULGADAS ) ( Concluye ) Diámetro Nominal ( Pulg. ) 5 6 8 10

Diámetro Exterior ( Pulg. ) 5.563 6.625 8.625 10.750

Tubo de Extremo Plano 0.083 0.083 0.125 0.156

Tubo de Extremo Roscado 0.258 0.280 0.322 0.365

Estaciones de compresión 0.258 0.280 0.322 0.365

12 14 16 18 20

12.750 14.0 16.0 18.0 20.0

0.172 0.188 0.188 0.188 0.219

-----------

0.250 0.250 0.250 0.250 0.312

24,26,28,30 32,34,36 38,40 42,44,46,48 52,56 60,64

24,26,28,30 , 32,34,36 38,40 42,44,46,48 52,56 60,64

0.250

---

0.500

0.312 0.344 0.438 0.500

---------

0.500 0.500 0.562 0.625

E X T R E M O S

P L A N O S

S O L A M E N T E

NOTAS GENERALES: (1) El espesor mínimo nominal para tubo de acero de extremos planos, menor de 50.8 mm ( 2 pulgadas ) de diámetro nominal y usado en líneas donde la presión no excede de 7.03 kg/cm2 ( 100 Ib/pulg2 ) no se limita a esta tabla pero no debe ser menor de 0.89 mm ( 0.035 pulgadas ) en cualquier clase de localización. (2) Para tubería de instrumentación, control y muestreo con espesor de pared mayor de 0.89 mm ( 0.035 pulgadas ), el espesor de pared puede ser obtenido interpolando entre los diámetros exteriores de tubería listados arriba.(Ref. ASME B31.8, Capítulo IV, párrafo 845.5 ).



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TABLA 2.5 ESPACIAMIENTO MAXIMO ENTRE VALVULAS DE SECCIONAMIENTO Clase de localización 1 2 3 4

Espaciamiento máximo ( km. ) 32 24 16 8

TABLA 2.6 NUMERO MINIMO DE SOLDADURAS A PRUEBA Diámetro exterior del tubo ( pulgadas ).

Número mínimo de Soldaduras a prueba.

4” y menores

Una por cada 400 tramos

Mayores de 4”

Una por cada 100 tramos

TABLA 2.7 NUMERO MINIMO DE PRUEBAS DE APLASTAMIENTO O TENSION ( Cualquier diámetro ) Lote de

Número mínimo de pruebas

10 tramos o menos

Una serie por cada tramo.

11 a 100 tramos

Una serie por cada cinco tramos, pero no menos de 10.

Más de 100 tramos

Una serie por cada 10 tramos, pero no menos de 20.



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NOTA: Todos los especímenes de prueba deben seleccionarse al azar. TABLA 2.8 RESISTENCIA MINIMA ESPECIFICADA A LA CEDENCIA PARA TUBERIA DE ACERO COMUNMENTE UTILIZADA EN SISTEMAS DE DUCTOS. ESPECIFICACION

GRADO

TIPO ( 1 )

RMEC ( Ib/pulg2 )

API 5L API 5L API 5L

A25 A B

BW,ERW,S ERW,S,DSA ERW,S ,DSA

25 000 30 000 35 000

API 5L API 5L

X42 X46

ERW,S,DSA ERW,S,DSA

42 000 46 000

API 5L API 5L API 5L

X52 X56 X60

ERW,S,DSA ERW,S,DSA ERW,S,DSA

52 000 56 000 60 000

API 5L API 5L API 5L API 5L ASTM A 53

X65 X70 X80 X80 Tipo F

ERW,S,DSA ERW,S,DSA ERW,S,DSA ERW,S,DSA BW

65 000 70 000 80 000 80 000 25 000

ASTM A 53 ASTM A 53

A B

ERW,S ERW,S

30 000 35 000

ASTM A 106 ASTM A 106 ASTM A 106

A B C

S S S

30 000 35 000 40 000

ASTM A 135 ASTM A 135

A B

ERW ERW

30 000 35 000

ASTM A 139 ASTM A 139 ASTM A 139 ASTM A 139 ASTM A 139

A B C E D

EFW EFW EFW EFW EFW

30 000 35 000 42 000 46 000 52 000

( continúa )



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TABLA 2.8 RESISTENCIA MINIMA ESPECIFICADA A LA CEDENCIA PARA TUBERIA DE ACERO COMUNMENTE UTILIZADA EN SISTEMAS DE DUCTOS. ( Concluye ) ESPECIFICACION

GRADO

TIPO ( 1 )

RMEC ( Ib/pulg2 )

ASTM A 333 ASTM A 333 ASTM A 333 ASTM A 333 ASTM A 333 ASTM A 333 ASTM A 333 ASTM A 381 ASTM A 381 ASTM A 381 ASTM A 381 ASTM A 381 ASTM A 381 ASTM A 381 ASTM A 381

1 3 4 6 7 8 9 Clase Y-35 Clase Y-42 Clase Y-46 Clase Y-48 Clase Y-50 Clase Y-52 Clase Y-56 Clase Y-60

S,ERW S,ERW S S,ERW S,ERW S,ERW S,ERW DSA DSA DSA DSA DSA DSA DSA DSA

30 000 35 000 35 000 35 000 35 000 75 000 46 000 35 000 42 000 46 000 48 000 50 000 52 000 56 000 60 000

ASTM A 381

Clase Y-65

DSA

65 000

NOTA: (1)

ABREVIATURAS: BW - Soldado a tope en horno; ERW - Soldado por resistencia eléctrica; S - sin costura; FW - soldado por centelleo (Flash); EFW - Soldado por fusión eléctrica; DSA - Soldado por arco sumergible doble.



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TABLA 2.9


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LISTA DE NUMEROS Y TEMAS DE LOS ESTANDARES Y ESPECIFICACIONES PARA LOS MATERIALES UTILIZADOS EN TUBERIAS DE TRANSPORTE.

ASTM

API

A53

Tubo de acero negro y galvanizado con y sin costura.

5L

Tubo de línea

A105

Forja de acero al carbón, para componentes de tuberías.

6A

Equipo para cabezal de pozo

A106

Tubo de acero al carbón sin costura para servicio de alta temperatura.

6D

Válvulas para tubería

1104 A134

Tubo de placa de acero por fusión de arco eléctrico. ( para diámetros de 16 pulgadas y mayores )

Estándares para soldadura de tuberías e instalaciones relacionadas.

RP5L1 A135

Tubo de acero soldado por resistencia eléctrica.

Práctica recomendada para el transporte de tubos por ferrocarril.

A139

Tubo de placa de acero soldado por fusión de arco eléctrico. ( para diámetros de 4 pulgadas y mayores )

RP5L5

Práctica recomendada para el transporte marítimo de tubos.

A193

Materiales para tornillería de acero inoxidable y de aleación para servicio de alta temperatura.

RP5L6

Práctica recomendada para el transporte fluvial de tubos.

A194

Tuercas para espárragos, de acero de aleación para servicio de alta presión y alta temperatura.

ASME

A307

Sujetadores de rosca estándar exterior de acero al carbón.

B2.1

Tubos roscados con sello seco.

B16.5

Bridas para tubo de acero y accesorios bridados.

A320

Materiales para tornillería de acero de aleación para servicio de baja temperatura.

B16.9

Accesorios de fábrica de acero forjado para soldar a tope.

A333

Tubo de acero, con y sin costura para servicio de baja temperatura.

B16.11

Accesorios de acero forjado de embutir y soldar y roscados.

A354

Tornillería, espárragos y otros sujetadores roscados exteriormente de acero de aleación templado y revenido.

B6.20

Ranuras y empaquetaduras de anillo para bridas de acero.

A381

Tubo de acero soldado por arco metálico, para servicio de alta presión.

B16.34

Válvulas de acero, bridadas o soldables.

B18.2.1

Pernos y espárragos cuadrados y hexagonales.

A449

Tornillos y espárragos de acero templado y revenido. B18.2.2

Tuercas cuadradas y hexagonales

A559

Electrodos de acero suave para soldadura de arco metálico con gas.

MSS SP75

Especificación para altas pruebas de forjado, soldado en accesorios.

Tubo de acero soldado por fusión eléctrica para temperatura atmosférica y menores.

MSS SP44

Bridas para tubería de acero.

A671

A672

Tubo de acero soldado por fusión eléctrica para servicio de alta presión y temperatura moderada.


CID-NOR-N-SI-0001

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